JP4598273B2 - Novel C-2S / O- and S / N formaldehyde acetal derivatives of carbapenem-3-carboxylic acids and their use as antibiotics and beta-lactamase inhibitors - Google Patents

Abstract

The compounds of the general formula I <CHEM> wherein R<1> denotes hydrogen, hydroxymethyl or 1-hydroxyethyl, R<2> denotes hydrogen or methyl and R<3> denotes a pharmaceutically acceptable group which is bonded to the remaining part of the molecule by an oxygen-carbon single bond or a nitrogen-carbon single bond, and their pharmaceutically acceptable salts, esters and amide derivatives are broad spectrum antibiotics and ss-lactamase inhibitors.

Description

【０００３】
（式中、Ｒ¹ は、水素、ヒドロキシメチル又は１−ヒドロキシエチルであり、Ｒ² は水素又はメチルであり、そしてＲ³ は、酸素−炭素間単結合又は窒素−炭素間単結合により分子の残りの部分に結合し、置換された又は置換されない次の基：アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、シクロアルコキシ、Ｎ−ヘテロシクリル、ヘテロシクリルオキシ、ヘテロシクリルカルボニルオキシ、ヘテロシクリルチオカルボニルオキシ、アシルオキシ、チオアシルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、カルバモイルオキシ、チオカルバモイルオキシ、ヘテロシクリルオキシカルボニルオキシ、ヘテロシクリルオキシチオカルボニルオキシ、Ｎ−ヘテロシクリルカルバモイルオキシ、Ｎ−ヘテロシクリルチオカルバモイルオキシ、ヘテロシクリルカルボニルアミノ、ヘテロシクリルチオカルボニルアミノ、ヘテロシクリルオキシカルボニルアミノ、アシルアミノ、アルコキシカルボニルアミノ、アルコキシチオカルボニルアミノ、チオアシクルアミノ、Ｎ−ヘテロシクリルカルバモイルアミノ、Ｎ−ヘテロシクリルチオカルバモイルアミノ、カルバモイルアミノ、チオカルバモイルアミノ、イミドイルアミノ、グアニシノ、Ｎ−ヘテロシクリル−アルコキシカルボニルアミノ、Ｎ−ヘテロシクリル−アルキルチオカルボニルアミノ及びＮ−スルホニルアミノを含む群から選択される医薬として許容される基であり、ここで先のアルキル、アルケニル、アルキニル、アシル、チオアシル又はイミドイル分子部分は１〜６の炭素原子を含みヘテロシクリル成分は一環又は二環であって、その１又は複数が酸素、硫黄及び窒素を含む群から選択される３〜１０の環原子を含み、ここで、先の基Ｒ³ の置換基は、アルキル、アシル、チオアシル、ヘテロシクリル、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、ヒドロキシアルコキシ、アミノアルコキシ、アミジノアルコキシ、グアニジノアルコキシ、アシルオキシ、ヘテロシクリルオキシ、アルキルヘテロシクリルオキシ、ヒドロキシアルキルヘテロシクリルオキシ、アミノアルキルヘテロシクリルオキシ、カルバモイル、アルキルカルバモイル、ジアルキルカルバモイル、カルバモイルオキシ、アルキルカルバモイルオキシ、ジアルキルカルバモイルオキシ、チオカルバモイル、アルキルチオカルバモイル、ジアルキルチオカルバモイル、チオカルバモイルオキシ、アルキルチオカルバモイルオキシ、ジアルキルチオカルバモイルオキシ、メルカプト、アルキルチオ、ヒドロキシアルキルチオ、アミノアルキルチオ、モノアルキルアミノアルキルチオ、ジアルキルアミノアルキルチオ、アミジノアルキルチオ、アシルチオ、ヘテロシクリルチオ、アルキルヘテロシクリルチオ、ヒドロキシアルキルヘテロシクリルチオ、アミノアルキルヘテロシクリルチオ、カルバモイルチオ、モノアルキルカルバモイルチオ、ジアルキルカルバモイルチオ、チオカルバモイルチオ、アルキルチオカルバモイルチオ、ジアルキルカルバモイルチオ、アミノ、モノアルキルアミノ、ヒドロキシアルキルアミノ、アミノアルキルアミノ、ジアルキルアミノ、オキソ、オキシミノ、又はアルキルイミノ、イミドイルアミノ、アルキルイミドイルアミノ、ジアルキルイミドイルアミノ、テトラアルキルアンモニウム、シクロアルキルアミノ、ヘテロシクリルアミノ、アルキルヘテロシクリルアミノ、ヘテロシクリルカルボニルアミノ、アルキルヘテロシクリルカルボニルアミノ、アシルアミノ、アミジノ、モノアルキルアミジノ、ジアルキルアミジノ、グアニジノ、アルキルグアニジノ、ジアルキルグアニジノ、カルバモイルアミノ、チオカルバモイルアミノ、アルキルカルバモイルアミノ、チオカルバモイルアミノ、アルキルチオカルバモイルアミノ、ニトロ、塩素、臭素、フッ素、ヨウ素、アジド、シアノ、アルキルスルフィニル、アルキルスルホニル、スルホンアミド、スルファモイルオキシ、アルキルスルファモイルオキシ、アルキルスルホニルオキシ又はスルホ、スルホキシ、カルボキサミド、Ｎ−モノアルキルカルボキサミド、Ｎ．Ｎ−ジアルキルカルボキサミド又はカルボキシであり得、ここで、その置換基は互いに独立して、１又は複数ヶ所にあり、それらのアルキル成分は１〜６の炭素原子を含み、ヘテロ環成分は一環又は二環であって、その１又は複数が酸素、硫黄及び窒素を含む群から選択される３〜１０の環原子を含む）のカルバペネム−３−カルボン酸の新規２−Ｓ／Ｏ−及びＳ／Ｎホルムアルデヒドアセタール誘導体に関し、それらの化合物並びにそれらの医薬として許容される塩、エステル及びアミド誘導体は抗生物質として及びβ−ラクタマーゼインヒビターとして役立つ。
【０００４】
酸素−炭素単結合又は窒素−炭素単結合を介して結合した医薬として許容される基Ｒ³ は、例えばβ−ラクタム抗生物質及びβ−ラクタマーゼインヒビターの分野で慣用的であるような基である。このような基は例えば、Ｍ．Ｓ．Ｓａｓｓｉｖｅｒ，Ａ．Ｌｅｗｉｓ“Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ”，Ｅｄ．Ｄ．Ｐｅｒｌｍａｎ，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ Ｎ．Ｙ．（１９７０）又は多くの特許、例えば米国特許第５，０９６，８９９号に見い出される。
【０００５】
本明細書及び特許請求の範囲に用いる用語“医薬として許容される塩”は非毒性酸及び塩基塩並びに双性イオン種の塩を包含する。塩基との塩は無機塩、例えばナトリウム、カリウム、マグネシウム及びカルシウム、又はアンモニウムの塩並びに非毒性アミン、例えばトリアルキルアミン、アルカノールアミン、アルギニン又は環式アミン、例えばピペラジン、プロカイン及びカルボン酸の塩を形成するために用いられている他のアミンとの塩を含む。酸との塩は、無機酸塩、例えば塩酸、硫酸、リン酸等の塩並びに有機酸塩、例えば酢酸、マレイン酸、クエン酸、コハク酸、アスコルビン酸、乳酸、フマル酸、酒石酸及びシュウ酸の塩及びアミンとの塩を形成するために用いられている酸との他の有機塩を含む。
【０００６】
本明細書で用いる医薬として許容されるエステル及びアミド誘導体は、抗生物質自体を生成するために体内で加水分解されることによりプロドラッグとして機能する。それらは、好ましくは、経口的に投与される。なぜなら加水分解は原則として消化酵素の影響下でおこるからである。加水分解が血中でおこる特定の場合に非経口投与を用いることができてる。医薬として許容されるエステル及びアミド誘導体の例は、例えばＡｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｄｒｕｇ Ｒｅｓ １７，１９７（１９８８）に記載されるような、ペニシリン及びセファロスポリン分野で知られており用いられる生理的に加水分解できるエステル及びアミドを含む。このようなエステル及びアミド誘導体は当該技術分野で知られた慣用的な技術により調製される。
【０００７】
本発明による化合物は、いくつかの不斉中心を有し、これによりいくつかの立体化学形態で存在する。本発明は、異性体及び個々の立体異性体の混合物を含む。式Ｉの最も好ましい化合物は、置換されたカルバペネム核の１Ｒ、５Ｓ及び６Ｓコンフィグレーション及び６−（１−ヒドロキシエチル）側鎖の１′Ｒ又は１′Ｓコンフィグレーションである。更に、不斉炭素原子が置換基Ｒ³ に含まれ得る。本発明は、置換基Ｒ³ 内にＲ及びＳコンフィグレーションを有する化合物を包含する。
【０００８】
本発明は化合物（Ｉ）の調製のための方法、このような化合物を含む医薬組成物、並びに抗生物質効果を示す場合にこのような化合物及び組成物を投与することを含む治療の方法にも関する。
このクラスの化合物についての用語は、（一般的記載に用いる）命名のありふれた簡単なシステムを用いる基本名（ｒｏｏｔ ｎａｍｅ）“カルバペネム”に基づき得る。あるいは、これらの化合物は、このファミリーの個々の化合物を記述するためにより適しているＣｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔシステム（ビシクロー命名法）に従う命名法によっても記述することができる。それゆえ、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔ命名法は実施例セクションに用いる。
【０００９】
【化６】

【００１０】
古典的なβ−ラクタム抗生物質、例えばペニシリン類又はセファロスポリン類は、細菌耐性のため感染性疾患の治療において部分的に無力になっている。特定の細菌の天然の耐性の他、大規模な抗生物質の連続的な使用に伴い病原性微生物の多くの株が耐性を獲得している。これにより、スタフィロコッカス・アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）のほとんどの種はペニシリンに対して耐性になっており、多くのグラム陰性細菌、例えばエンテロバクター・クロアカエ（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ｃｌｏａｃａｅ）、シュードモナス・アエルギノサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）又は大腸菌さえもセファロスポリンに対する耐性を獲得している。
【００１１】
結果として、新しい抗生物質に対する継続的な必要性が存在する。この調査は、広範囲であり又は経口的に活性である抗生物質について特に深刻である。
β−ラクタム内で、カルバペネムは最も有効なクラスの化合物である。これらはほとんどのペニシリン−及びセファロスポリン耐性株に対しても活性である。しかしながら、現在用いられるカルバペネムは、十分な経口的活性を有さないので非経口的に投与される。経口活性の欠如は当該技術分野で知られており、例えばＩｎｆｅｃｔｉｏｎ １４，（１９８６），ｓｕｐｐｌ．２，Ｓ１１５に記載される。
【００１２】
本発明の目的は、極めて広い抗微生物範囲を有し、かつ経口的に活性である新規クラスのカルバペネム抗生物質を供することである。
上述の式Ｉの化合物は、便利には、以下の等式に従って調製する。
【００１３】
【化７】

【００１４】
これにより、中間体３は、脱離基Ｘを含む出発材料１（式中、Ｒ¹ 及びＲ² は先に記載の通り定義される）の、ＨＳ／Ｏ−又はＨＳ／Ｎ−ホルムアルデヒドアセタールＨＳ−ＣＨ₂ −Ｒ³ （式中、Ｒ³ は先に定義される通りである）との、好ましくは塩基の存在下での反応により調製される。
ＨＳ／Ｏ−又はＨＳ／Ｎ−ホルムアルデヒドアセタールの、特に塩基の存在下での高い反応性のため、Ｘの脱離基は極めて重大である。実際、反応は、極めて種々の脱離基を用いることにより行うことができる。このような脱離基Ｘの例はアルコキシ基、例えばメトキシ、アルキルスルホニルオキシ又はアリールスルホニルオキシ基、例えばメチルスルホニルオキシ、トリフルオロメチルスルホニルオキシ及びｐ−トルエンスルホニルオキシ又はジアルコキシホスフィノイルオキシもしくはジアリールオキシスホスフィノイルオキシ基、例えばジメトキシホスフィノイルオキシもしくは好ましくはジフェノキシホスフィノイルオキシである。
【００１５】
出発材料１の調製についての例は、Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅ １９８４，２１，２９〜４０、又はＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．１９８０，２１，４２２１〜４２２４に記載される。プロセス１→３において無機又は有機塩基、例えば炭酸カリウムもしくは炭酸セシウム又は第３アミン、例えばトリエチルアミン及びピリジン又は好ましくは封鎖（ｈｉｎｄｅｒｅｄ）塩基、例えばジイソプロピルエチルアミン及び２，６−ジメチルピリジンを用いることができる。
【００１６】
上述のＨＳ／Ｏ−又はＨＳ／Ｎ−ホルムアルデヒドアセタールの高い反応性のため、その反応温度は大きな範囲で多様であり得る。好ましくは、プロセス１→３は、−７０℃と室温との間で行われる。非極性又は極性溶媒、例えばメチレンクロライド又はアセトニトリル、又は好ましくはＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドが好適である。プロセス１→３は、相転移条件を用いて、例えば水、無極性溶媒、例えば四塩化炭素又はメチレンクロライド及び相転移触媒、例えばテトラブチルアンモニウムブロマイドを用いて行うこともできる。
【００１７】
プロセス１→３は、予め形成した塩、好ましくはＨＳ／Ｏ−又はＨＳ／Ｎ−ホルムアルデヒドアセタール２のアルカリ、アルカリ土類又はテトラアルキルアンモニウム塩を用いることにより行うこともできる。無機塩では、プロセス１→３は好ましくは、極性溶媒、例えばＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド中更なる塩基なしで行われる。より可溶性のテトラアルキルアンモニウム塩では、テトラヒドロフランのようなより極性の小さい溶媒が好ましい。
【００１８】
出発材料１及び中間体３中の保護基Ｙは、有機合成の目的のために通常、用いられるようなそれ自体知られている容易に除去できる基である。この型の保護基は、例えばＧｕｎｄａ Ｉ，Ｇｅｏｒｇ，“Ｔｈｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ β−Ｌａｃｔａｍｓ”，ＶＣＨ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ ＶＫ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，１９９３，ｐｐ．２３〜２９に見い出される。
【００１９】
脱保護プロセス３→１において、遊離カルボン酸又は対応する無機塩が形成される。特別の場合、選択された置換基Ｒ³ はプロセス３→１の間に同時に変化させることができる。このような特別のプロセスについての例は、接触水素化による３（Ｙ＝ｐ−ニトロベンジル）の脱保護の間の２−アジドエトキシ基Ｒ³ の２−アミノエトキシ基への同時の還元である。
【００２０】
構造式Ｉの化合物の調製のための必要条件は、対応するＨＳ／Ｏ−及びＨＳ／Ｎ−ホルムアルデヒドアセタール２の利用性であった。我々は、簡単なＨＳ／Ｏホルムアルデヒドアセタール（Ｒ³ ＝非置換化アルコキシ）及びＨＳ／Ｎ−ホルムアルデヒドアセタール（Ｒ³ ＝非置換化アシルアミノ）のクラスが先行技術により知られていなかったことを見い出した。それゆえ、好適な新規ホルムアルデヒド誘導体２を調製することも本発明の目的であった。
【００２１】
２−アルコキシアルキルチオカルバペネムはＥＰ０ ０１０ ３１７に報告されている。それらは、試薬として周知の非置換化２−アルコキシアルカリチオールから調製した。しかしながら、２−アルコキシメチルチオカルバペネムはこの方法によりアクセス可能でない。なぜなら要求される試薬であるそれらのアルコキシ分子内に１〜６の炭素原子を有するＨＳ／Ｏホルムアルデヒドアセタール（２，Ｒ³ ＝非置換化アルコキシ）は先行技術で知られていない化合物のクラスであったからである。このクラスの試薬は、不安定すぎて実際の値のものではないと考えられた（Ｈｏｕｂｅｎ-Ｕｅｙｌ，Ｍｅｔｈｏｄｅｎ ｄｅｒ Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍｉｅ．，Ｖｏｌ．Ｅ １４ａ／１，Ｇ Ｔｈｉｅｍｅ ｅｄ，Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｎ．Ｙ．１９９１，ｐ．７９３）。この報告は上述の２−アルコキシメタンチオールに対して及び２−アルコキシメチルチオカルバペネム−３−カルボン酸に対する偏見を与える。
【００２２】
ｂ．ｐ５２℃／１５mmの化合物は、初期の文献（Ｃｈｅｍ．Ｚｅｎｔｒａｌｂｌ．１９１２，１１９２）においてメトキシメタンチオールとして報告されているが、我々は、Ｃｈｅｍ．Ａｂｓｔｒ．においてこの試薬のいずれの使用の後の報告も見い出していない。メトキシメタンチオールは、その報告されている手順を用いてアクセスできず、全体的に異なる（４→６→２又は５→６→２）経路で調製しなければならない。実際、本当のメトキシメタンチオールは、その報告されている化合物よりはるかに揮発性であり、環境圧力で５１℃のｂ．ｐを有する。対応するＨＳ／Ｏホルムアルデヒドアセタールはアクセスできないので、２−アルコキシメチルチオカルバペネムＩ（Ｒ³ ＝メトキシ）は調製されておらず、それゆえＣｈｅｍ．Ａｂｓｔｒに記載されていなかった。
【００２３】
同様に、非置換化ＨＳ／Ｎホルムアルデヒドアセタール２（Ｒ³ ＝非置換アシルアミノ）は、未知のクラスの化合物である。試薬として、２（Ｒ³ ＝アシルアミノ）がアシルアミノメチルチオカルバペネムＩ（Ｒ³ ＝アシルアミノ）の調製において要求されるので、後者はいずれの先行技術によってもアクセスできなかった。結果として、２−アシルアミノメチルチオカルバペネムはＣｈｅｍ．Ａｂｓｔｒ．に記載されていない。
【００２４】
新規ＨＳ／Ｏ−又はＨＳ／Ｎ−ホルムアルデヒドアセタール２は、便利には、以下の経路を介して調製される：
【００２５】
【化８】

【００２６】
ここでＲ³ は上述される通りである。出発化合物４及び５は周知であり、それ自体知られている手順に従って調製することができるか、又は例えばクロロメチルメチルエーテル（４，Ｒ³ ＝ＯＣＨ₃ ）又はＮ−ヒドロキシメチルアセトアミド（５，Ｒ³ ＝ＨＮ−ＣＯ−ＣＨ₃ ）の場合のように市販されている。プロセス４→６は好ましくは、−７０℃〜室温で極性又は無極性溶媒、例えばアセトニトリル、エーテル又はクロロホルム中で行われ、プロセス５→６は、溶媒中で、又は好ましくは−３０℃〜＋６０℃で（過剰なチオ酢酸を用いて）溶媒なしでも行うことができる。あるいは市販のチオ酢酸カリウムのかわりに、他のアルカリ又はアルカリ土類チオアセテートを用いることができる。
【００２７】
加水分解過程６→２は、アルカリ又は酸性条件を用いて、例えばアルカリもしくはアルカリ土類水酸化物又はアルカリもしくはアルカリ土類アルコキシド、好ましくは水酸化ナトリウムもしくはナトリウムメトキシドを、極性溶媒、例えば水、アセトニトリル又はメチルアルコール中で用いて行うことができる。プロセス６→２における好適な酸性条件は、水又はメチルアルコールのような極性溶媒中で、強酸、好ましくは塩化水素を用いる。加水分解は、好ましくは−３０℃〜室温で行われる。ＨＳ／Ｏ−又はＨＳ／Ｎホルムアルデヒドアセタール２は、それらの遊離状態で又はアルカリ、アルカリ土類もしくはテトラアルキルアンモニウム塩として単離することができる。
【００２８】
上述した通り、現在用いられるカルバペネムは十分な経口活性を有さない。本発明による化合物Ｉの経口活性は新規のＳ／Ｏ又はＳ／Ｎホルムアルデヒドアセタールグループから生ずる。ホルムアルデヒドの類似する誘導体、即ちＯ／Ｏホルムアルデヒドアセタールは、Ｍｅｒｃｋ Ｉｎｄｅｘ，１１ｔｈ ｅｄ．７４８４，ｐ．１１９３に記載されるように、ペニシリンで、例えばペニシリンのピバロイルオキシメチルエステルで経口被吸収性を増加させた。置換基のスペーサーの長さの強力な影響がセファロスポリンの分野で報告されている（Ｊｏｕｒｎ，Ａｒｔｉｂｉｏｔ．１９９３，４６，１７７）。ここでは、経口バイオアベイラビリティーが集中的な調査の標的になっている。この文献報告において、Ｓ／Ｓホルムアルデヒドアセタール誘導体は１４の別の化合物より優れていることが見い出された。不運なことに、Ｓ／Ｓアセタール成分の非極性特徴のため、アミノチアゾールセファロスポリンのクラスに固有のシュードモナス・アエルギノサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）に対する活性は大きく削減された。
【００２９】
カルバペネムの分野において、Ｅｕｒ Ｐａｔ．Ａｐｐｌ．０ ４８１ ５１１ Ａ２において２−Ｓ／Ｓホルムアルデヒドアセタール誘導体でも経口活性が報告されており、これは、そのメチレン基が２つの硫黄原子の間のスペーサーとして好適であり、このファミリーの抗生物質内で経口活性を供することを説明する。
【００３０】
しかしながら、Ｓ／Ｏ−又はＮ／Ｏ−ホルムアルデヒドアセタールについての報告はなく、それらの経口バイオアベイラビリティー又はそれらの抗細菌活性についてのデータは知られていない。上述の報告された２−Ｓ／Ｓ−ホルムアルデヒドアセタールと比べて本発明による化合物Ｉはより極性であり、それゆえ臨床的に重要な病原体シェードモナス・アエルギノサに対して活性でもある。
【００３１】
アルキレン成分のより大きなスペーサー長を有する、他の報告された２−アルコキシアルキルチオカルバペネム又は２−アシルアミノアルキルチオカルバペネムと比べて、化合物Ｉは、それらの経口アベイラビリティーのため、化合物Ｉは極めて好ましい。
本発明の一般的な記載において、基Ｒ¹ は、水素、ヒドロキシメチル又は１−ヒドロキシエチルであり、Ｒ² は水素又はメチルであり、そしてＲ³ は、酸素−炭素間単結合又は窒素−炭素間単結合により分子の残りの部分に結合し、置換された又は置換されない次の基：アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、シクロアルコキシ、Ｎ−ヘテロシクリル、ヘテロシクリルオキシ、ヘテロシクリルカルボニルオキシ、ヘテロシクリルチオカルボニルオキシ、アシルオキシ、チオアシルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、カルバモイルオキシ、チオカルバモイルオキシ、ヘテロシクリルオキシカルボニルオキシ、ヘテロシクリルオキシチオカルボニルオキシ、Ｎ−ヘテロシクリルカルバモイルオキシ、Ｎ−ヘテロシクリルチオカルバモイルオキシ、ヘテロシクリルカルボニルアミノ、ヘテロシクリルチオカルボニルアミノ、ヘテロシクリルオキシカルボニルアミノ、アシルアミノ、アルコキシカルボニルアミノ、アルコキシチオカルボニルアミノ、チオアシルアミノ、Ｎ−ヘテロシクリルカルバモイルアミノ、Ｎ−ヘテロシクリルチオカルバモイルアミノ、カルバモイルアミノ、チオカルバモイルアミノ、イミドイルアミノ、グアニジノ、Ｎ−ヘテロシクリル−アルコキシカルボニルアミノ、Ｎ−ヘテロシクリル−アルキルチオカルボニルアミノ及びＮ−スルホニルアミノを含む群から選択される医薬として許容される基であり、ここで先のアルキル、アルケニル、アルキニル、アシル、チオアシル又はイミドイル分子部分は１〜６の炭素原子を含みヘテロシクリル成分は一環又は二環であって、その１又は複数が酸素、硫黄及び窒素を含む群から選択される３〜１０の環原子を含み、ここで、先の基Ｒ³ の置換基は、アルキル、アシル、チオアシル、ヘテロシクリル、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、ヒドロキシアルコキシ、アミノアルコキシ、アミジノアルコキシ、グアニジノアルコキシ、アシルオキシ、ヘテロシクリルオキシ、アルキルヘテロシクリルオキシ、ヒドロキシアルキルヘテロシクリルオキシ、アミノアルキルヘテロシクリルオキシ、カルバモイル、アルキルカルバモイル、ジアルキルカルバモイル、カルバモイルオキシ、アルキルカルバモイルオキシ、ジアルキルカルバモイルオキシ、チオカルバモイル、アルキルチオカルバモイル、ジアルキルチオカルバモイル、チオカルバモイルオキシ、アルキルチオカルバモイルオキシ、ジアルキルチオカルバモイルオキシ、メルカプト、アルキルチオ、ヒドロキシアルキルチオ、アミノアルキルチオ、モノアルキルアミノアルキルチオ、ジアルキルアミノアルキルチオ、アミジノアルキルチオ、アシルチオ、ヘテロシクリルチオ、アルキルヘテロシクリルチオ、ヒドロキシアルキルヘテロシクリルチオ、アミノアルキルヘテロシクリルチオ、カルバモイルチオ、モノアルキルカルバモイルチオ、ジアルキルカルバモイルチオ、チオカルバモイルチオ、アルキルチオカルバモイルチオ、ジアルキルカルバモイルチオ、アミノ、モノアルキルアミノ、ヒドロキシアルキルアミノ、アミノアルキルアミノ、ジアルキルアミノ、オキソ、オキシミノ、又はアルキルイミノ、イミドイルアミノ、アルキルイミドイルアミノ、ジアルキルイミドイルアミノ、テトラアルキルアンモニウム、シクロアルキルアミノ、ヘテロシクリルアミノ、アルキルヘテロシクリルアミノ、ヘテロシクリルカルボニルアミノ、アルキルヘテロシクリルカルボニルアミノ、アシルアミノ、アミジノ、モノアルキルアミジノ、ジアルキルアミジノ、グアニジノ、アルキルグアニジノ、ジアルキルグアニジノ、カルバモイルアミノ、チオカルバモイルアミノ、アルキルカルバモイルアミノ、チオカルバモイルアミノ、アルキルチオカルバモイルアミノ、ニトロ、塩素、臭素、フッ素、ヨウ素、アジド、シアノ、アルキルスルフィニル、アルキルスルホニル、スルホンアミド、スルファモイルオキシ、アルキルスルファモイルオキシ、アルキルスルホニルオキシ又はスルホ、スルホキシ、カルボキサミド、Ｎ−モノアルキルカルボキサミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキルカルボキサミド又はカルボキシであり得、ここで、その置換基は互いに独立して、１又は複数ヶ所にあり、それらのアルキル成分は１〜６の炭素原子を含み、ヘテロ環成分は一環又は二環であって、その１又は複数が酸素、硫黄及び窒素を含む群から選択される３〜１０の環原子を含む。
【００３２】
式Ｉの好ましい化合物は、Ｒ¹ が水素、ヒドロキシメチル又は１−ヒドロキシエチルであり、Ｒ² が水素又はメチルであり、そしてＲ³ が、置換された又は置換されていない次の基：アルコキシ、ヘテロシクリルオキシ、アシルオキシ、カルバモイルオキシ、Ｎ−ヘテロシクリル、アシルアミノ、カルバモイルアミノ、イミドイルアミノであり、ここで先のアルキル、アシル、チオアシル、又はイミドイル分子部分は１〜３の炭素原子を含み、ヘテロシクリル成分は一環であってその１又は複数が酸素、硫黄及び窒素を含む群から選択される３〜６の環原子を含み、ここで先の基Ｒ³ の置換基は、アルキル、アシル、チオアシル、ヘテロシクリル、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、ヒドロキシアルコキシ、アミノアルコキシ、アミジノアルコキシ、グアニジノアルコキシ、アシルオキシ、ヘテロシクリルオキシ、アルキルヘテロシクリルオキシ、ヒドロキシアルキルヘテロシクリルオキシ、アミノアルキルヘテロシクリルオキシ、カルバモイル、アルキルカルバモイル、ジアルキルカルバモイル、カルバモイルオキシ、アルキルカルバモイルオキシ、ジアルキルカルバモイルオキシ、チオカルバモイル、アルキルチオカルバモイル、ジアルキルチオカルバモイル、チオカルバモイルオキシ、アルキルチオカルバモイルオキシ、ジアルキルチオカルバモイルオキシ、メルカプト、アルキルチオ、ヒドロキシアルキルチオ、アミノアルキルチオ、モノアルキルアミノアルキルチオ、ジアルキルアミノアルキルチオ、アミジノアルキルチオ、アシルチオ、ヘテロシクリルチオ、アルキルヘテロシクリルチオ、ヒドロキシアルキルヘテロシクリルチオ、アミノアルキルヘテロシクリルチオ、カルバモイルチオ、モノアルキルカルバモイルチオ、ジアルキルカルバモイルチオ、チオカルバモイルチオ、アルキルチオカルバモイルチオ、ジアルキルカルバモイルチオ、アミノ、モノアルキルアミノ、ヒドロキシアルキルアミノ、アミノアルキルアミノ、ジアルキルアミノ、オキソ、オキシミノ、又はアルキルイミノ、イミドイルアミノ、アルキルイミドイルアミノ、ジアルキルイミドイルアミノ、テトラアルキルアンモニウム、シクロアルキルアミノ、ヘテロシクリルアミノ、アルキルヘテロシクリルアミノ、ヘテロシクリルカルボニルアミノ、アルキルヘテロシクリルカルボニルアミノ、アシルアミノ、アミジノ、モノアルキルアミジノ、ジアルキルアミジノ、グアニジノ、アルキルグアニジノ、ジアルキルグアニジノ、カルバモイルアミノ、チオカルバモイルアミノ、アルキルカルバモイルアミノ、チオカルバモイルアミノ、アルキルチオカルバモイルアミノ、ニトロ、塩素、臭素、フッ素、ヨウ素、アジド、シアノ、アルキルスルフィニル、アルキルスルホニル、スルホンアミド、スルファモイルオキシ、アルキルスルファモイルオキシ、アルキルスルホニルオキシ又はスルホ、スルホキシ、カルボキサミド、Ｎ−モノアルキルカルボキサミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキルカルボキサミド又はカルボキシであり得、ここで、その置換基は互いに独立して、１又は複数ヶ所にあり、それらのアルキル成分は１〜６の炭素原子を含み、ヘテロ環成分は一環であって、その１又は複数が酸素、硫黄及び窒素を含む群から選択される３〜６の環原子を含む。
【００３３】
本発明による化合物Ｉの特に好ましいクラスは、Ｒ¹ が１−ヒドロキシエチルであり、Ｒ² がメチルであり、そしてＲ³ が、置換された次の基：アルコキシ、アシルアミノ、アルキルカルバモイルアミノ、アルコキシカルバモイルアミノ、Ｎ−ヘテロシクリル及びイミドイルアミノであり、ここで先のアルキル、アシル又はイミドイル分子部分は１〜３の炭素原子を含み、ヘテロシクリル成分は一環であってその１又は複数が酸素、硫黄及び窒素を含む群から選択される３〜６の環原子を含み、ここで先のＲ³ の置換基は、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、イミドイル、アミジノ及びグアニジノのような塩基性基である。この場合、本発明による化合物Ｉは極めて極性で、それらの双性イオン型で存在し得る。それゆえ、このような化合物はシュードモナズ・アエルギノサを含むグラム陰性細菌に対して特に活性である。
【００３４】
本発明による化合物Ｉの選択は、次の阻害直径：Ｓｔａｐｈ．ａｕｒｅｕｓ（９〜３９mm）、大腸菌（２７〜３４mm）、Ｅ．ｃｌｏａｃａｅ（２３〜２７mm）及びＰｓ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（１３〜２６mm）で１０マイクログラムの適用後にディスク感受性テストにおいて高い抗細菌活性を示した。これらのデータは、Ｊｏｕｒｎ．Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｙ ２４，（１９８９），Ｓｕｐｐｌ．Ａ，２５３に記載されるように、臨床的に有用な注入可能カルバペネムのものに担当する。
【００３５】
それゆえ、これらの新しい抗生物質は、代表的にはグラム陽性及びグラム陰性細菌の両方、例えばＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ，Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ，Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ｃｌｏａｃａｅ，Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ及びＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａを含む所定範囲の細菌病原体に対して活性である。
【００３６】
驚くことに、我々は、本発明による化合物が、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ 及び大腸菌から単離された細菌β−ラクタマーゼを強力に阻害することを見い出した。更に、全てのテストしたセフタジジム耐性グラム陰性病原体はセフタジジム及び本発明による化合物の組合せに対して感受性になる。これにより、これらの化合物は極めて潜在的なβ−ラクタマーゼインヒビターでもある。本発明による化合物Ｉのβラクタマーゼインヒビターとして極めて高い活性は、ニトロセフィンテスト（Ｒ．Ｒｅｉｍｅｒ，Ｍｅｔｈｏｄｉｃｕｍ Ｃｈｉｍｉｃｕｍ：Ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ，Ｖｉｔａｍｉｎｓ ａｎｄ Ｈｏｒｍｏｎｓ；Ｆ．Ｋｏｒｔｅ，Ｍ．Ｇｏｔｏ，ｅｄｓ．，Ｔｈｉｅｍｅ，Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，１９７７，ｐ．１１，Ｅ．Ｗａｓｉｅｌｅｗｓｋｉ，Ａｒｚｎｅｉｍｉｔｔｅｌ，Ｖｏｌ．４；Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃａ，Ｐａｒｔ １，Ｖｅｒｌａｇ Ｃｈｅｍｉｅ，Ｗｅｉｎｈｅｉｍ １９７２）において単離された細菌酵素でも観察された。
【００３７】
本発明による化合物Ｉの典型例は、１kg当り２５mgでの経口処理の後、マウスにおいて高い血中レベルを示し、これは、経口吸収性を示す。
それゆえ、本発明は、獣医及びヒト治療において並びに無生物系において重要である。新しいクラスのカルバペネム抗生物質及びβ−ラクタマーゼインヒビターを供する目的を有する。それらの経口活性と組み合わせた、本発明による化合物の高くかつ広範囲の抗細菌活性及びβ−ラクタマーゼ阻害能は、先行技術からこの範囲を予測することができないであろう。
【００３８】
本発明による新規化合物は、ほとんどのペニシリン及びセファロスポリン耐性及び嫌気性細菌も含むほとんどのグラム陽性及びグラム陰性病原体に対して活性である価値ある抗微生物物質である。その遊離酸並びに特にアルカリ及びアルカリ土類金属塩又は双性イオン種は有用な殺細菌剤であり、微生物を除去するための歯及び医療装置から病原体を除去するため並びにヒト及び動物において治療に用いるために用いることができる。この後者の目的のため、それ自体知られている並びにペニシリン及びセファロスポリンの投与に用いられる医薬として許容される塩が用いられる。これらの塩は、医薬として許容される液体及び固体の賦形剤と一緒に用いて、それ自体知られている方法によって調製することができる好適な投与単位形態、例えば丸剤、錠剤、カプセル、坐剤、シロップ、エリキシル等を形成することができる。
【００３９】
本新規化合物はほとんどの病原性細菌に対して価値ある抗生物質であり、従って、ヒト及び獣医学的医療において用いられる。それらは例えば、グラム陽性及びグラム陰性細菌により、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ，Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ，Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ，Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ，Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｔｙｐｈｏｓａ，Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ｃｌｏａｃａｅ，Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ，Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ及びＢａｃｔｅｒｉｕｍ ｐｒｏｔｅｕｓにより引きおこされる感染を治療するための抗細菌医薬として用いることができる。
【００４０】
更に、本抗細菌剤は、食品又は飼料を保護するため、及び消毒剤として用いることができる。例えば、それらは、医療装置上の有害な細菌の増殖を破壊し及び阻害するため並びに工業的適用において殺細菌剤として、例えば水ベースのペイントにおいて、並びに有害な細菌の増殖を阻害するためペーパーミルのための軟水において、０．１〜１００部の抗生物剤／１００万部の溶液の範囲の濃度で水性調製物において用いることができる。
【００４１】
本発明による産物は、いずれかの多数の医薬調製物のいずれかにおいて単独で又は他の活性化合物と一緒に用いることができる。これらの調製物は、カプセル形態において又は錠剤、粉末もしくは液体溶液として、又は懸濁液もしくはエリキシルとして用いることができる。それらは、経口的に静脈内に又は筋肉に投与することができる。
【００４２】
本調製物は、好ましくは、胃腸管を介しての吸収のために適した形態で投与される。経口投与のための錠剤及びカプセルは、投与単位形態で投与することができ、慣用的な医学的賦形剤、例えばバインダー、例えばシロップ、アラビアゴム、ゼラチン、ソルビトール又はポリビニルピロリドン、充填剤、例えばラクトース、糖、トウモロコシデンプン、リン酸カルシウム、ソルビトール又はグリシン、滑剤、例えばステアリン酸マグネシウム、タルク、ポリエチレングリコール又はシリカ、分解剤、例えばポテトデンプン、又は許容される湿潤剤、例えばラウリル硫酸ナトリウムを含み得る。錠剤は、それ自体知られた方法によってコーディングすることができる。経口液体調製物は、水性もしくは油性懸濁液、溶液、エマルション、シロップ、エリキシル等の形態であってもよく、又は例えば水もしくは他の好適な賦形剤を用いる前に再構成のために、乾燥産物として存在してもよい。この型の液体調製物は、それ自体知られている添加物、例えば懸濁剤、例えばソルビトールシロップ、メチルセルロース、グルコース／糖シロップ、ゼラチン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルミニウムステアレートゲル、又は水素化食用油、例えばアーモンド油、分画化ココナッツ油、油状エノーテル、プロピレングリコール又はエチルアルコール、防腐剤、例えばメチル又はプロピルｐ−ヒドロキシベンゾエート又はソルビン酸を含み得る。坐剤は、それ自体知られている坐剤ベース、例えばココアバター又は他のグリセリドを含む。
【００４３】
注入のための調製物は、アンブル又は添加された防腐剤と一緒にいくつかの投与量を含む容器内の投与単位形態であり得る。本調製物は、油性又は水性賦形剤中の懸濁液、溶液又はエマルションの形態であり得、それらは、製剤化剤、例えば懸濁剤、安定剤及び／又は分散剤を含み得る。あるいはその活性成分は、好適な賦形剤、例えば滅菌パイロジェン・フリー水を用いて前に再構成するための粉末形態であってもよい。
【００４４】
本調製物は、鼻及びのど又は気管支組織の粘膜を介しての吸収のため好適な形態であってもよく、粉末又は液体スプレーもしくは吸入剤、のどのペイントとしてサッキングスイートの形態で用いることができる。眼及び耳の薬剤のために、調製物は、液体もしくは半固体の形態で個々のカプセルの形態で用いることができ、又はそれらは、ドロップ等として用いることができる。局所的適用は軟膏、クリーム、ローション、ペイント、粉末等として疎水性ビヒクル中に存在させ、又はその中に調剤することができる。
【００４５】
本発明による調製物は、賦形剤に加えて安定剤、バインダー、酸化防止剤、防腐剤、滑剤、懸濁剤、粘度調節剤又は芳香剤等のような他の成分を含み得る。
本発明による調製物は、賦形剤に加えて、酵素、インヒビター、例えば治療効果を増加させるためシラスタチン（ｃｉｌａｓｔａｔｉｎ）（Ｍｅｒｃｋ Ｉｎｄｅｘ，１１ｔｈ ｅｄ．２２７５）も含み得る。
【００４６】
更に、本調製物はより広い抗生物質範囲を得るために１又は複数の活性な抗細菌成分を含み得る。このような他の活性成分についての例は、抗生物質、好ましくはβ−ラクタム抗生物質、例えばペニシリン、例えばアンピシリンもしくはアモキシシリン又はセファロスポリン、例えばセファレキシン、セファクロルもしくはセフタジジムである。このような添加された慣用的なβ−ラクタム抗生物質では、本発明による活性成分は、抗細菌剤として及び細菌のβ−ラクタマーゼのインヒビターとして機能する。
【００４７】
獣医学のために、本調製物は、例えば、長く作用する又は迅速に放出するビヒクルのいずれかで乳房内調製物として調剤することができる。投与すべき量は、治療すべき被検体の段階、ホストの体重並びに投与の方法及び頻度に極めて依存する、一般に、１日の経口投与は、１日当り１又は複数の投与の場合、被検体の体重１kg当り約１０〜約２００mgの活性成分を含む。大人のヒトについての好ましい１日の投与量は、体重１kg当り約２０〜１２０mgの活性成分の範囲である。
【００４８】
本発明による調製物は、種々の単位投与形態で、例えば経口的に摂取することができる固体又は液体投与形態で投与することができる。その調製物は、固体又は液体形態で単位投与当り０．１〜９９％の活性材料を含み得る。好ましい範囲は約１０〜６０％である。本調製物に一般に、１５〜約１５００mgの活性成分を含むが、約２５０〜１０００mgの範囲の投与量を用いることが一般に好ましい。非経口投与の場合、単位投与は、通常、滅菌水溶液中又は溶解できる可溶性粉末の形態での純粋な化合物である。
【００４９】
以下の例は、本発明による産物、プロセス、調製物及び治療の方法を詳述する。
実施例１
メトキシメタンチオール
５．２Ｎ水酸化ナトリウムの水溶液（７．７mL，４０mmol）に、０℃で、撹拌しながら、メトキシメチルチオールアセテート（２．４０ｇ，２０mmol）を加えた。３０分後、得られた黄色の溶液に、５Ｎ塩化水素水溶液（４．０mL，２０mmol）を加え、次に油状層を分離した。その水性層を塩化ナトリウムで０℃で飽和させた後、その油状相を分離し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過し、そしてそのろ液を環境圧で蒸留し、無色の液体を得た。ｂ．ｐ．５１℃．ＮＭＲ−スペクトル（ＣＤＣｌ₃ ）：２．０（ｔ，１Ｈ，Ｊ＝１２Hz），３．４（ｓ，３Ｈ），４．８（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝１２Hz）ppm．
あるいは、その２相混合物をジューテリオクロロホルムで抽出した。得られた溶液を硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過し、そして冷蔵庫内に保存した。それは純粋な標題化合物を含んだ（１．１７ｇ，８０％）。この溶液を２Ｎ水酸化ナトリウム水溶液（７．５mL，１５mmol）で抽出し、その抽出物を高い真空度で直ちに凍結乾燥し無色の固体ナトリウムメトキシメチルチオレートを供した。
実施例２
２−（アジドエチルオキシ）メタンチオール
２−アジドエタノール（２．０ｇ，２３mmol）及びトリオキサン（０．７４ｇ，８．２mmol）の混合物に、乾燥塩化水素を−１０℃で導入した。１．５時間後、固体は液化した。装置に窒素を流した後、その混合物は（２−アジドエチル）クロロメチルエーテルからなった。ＮＭＲ−スペクトル（ＣＤＣｌ₃ ）：３．５（ｍ．２Ｈ），３．９（ｍ，２Ｈ），５．５（ｓ，２Ｈ）ppm．
この（２−アジドエチル）クロロメチルエーテル（粗生成物、２３mmol）を０℃で、乾燥エーテル（７．５mL）中のチオール酢酸カリウムの撹拌懸濁液（２．６３ｇ，２３mmol）に加えた。
【００５０】
その混合物を室温で一晩、撹拌した。ろ過により不溶性材料を除去し、そのろ液を真空下でエバポレートしてオレンジ色の液体を残した。それを、短い経路の蒸留装置及び安全シールドを用いて高い真空（０．００３mbar）（０．００２mmHg）で蒸留した。純粋な（２−アジドエトキシ）メチルチオールアセテート、ｂ．ｐ．８０〜９０℃／０．００３ｍｂａｒ（０．００２mmHg）を６５％の収率でうすい黄色の液体として得た。ＮＭＲ−スペクトル（ＣＤＣｌ₃ ）：２．３８（ｓ，３Ｈ），３．３６（ｍ，２Ｈ），３．６１（ｍ，２Ｈ），５．１０（ｓ，２Ｈ）ppm．
０℃の０．２０ＮのＮａＯＨ（１２１mL，２４．２mmol）水溶液に、テトラヒドロフラン（５mL）中の（２−アジドエトキシ）メチルチオールアセテート（８４８mg，４．８４mmol）を撹拌しながら滴下して加えた。その反応混合物を１５分、０℃で撹拌した。得られた溶液をエーテル（１００mL）で洗い、次に１．０Ｎ ＨＣｌ水溶液（１９．４mL）でpH６に０℃で酸性にした。次にその水溶液をエーテルの部分（５０mL）で２回、抽出した。その組み合わせたエーテル層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を真空（１７mbar）（１３mmHg）下で除去した。得られた粗生成物をヘキサン−エーテル（９：１）を用いてシリカゲル（２００．６３μｍ，２３ｇ）でクロマトグラフィにかけて１７mbar（１３mmHg）で乾燥させた後、４７％収率で無色の標題化合物を供した。ＮＭＲ−スペクトル（ＣＤＣｌ₃ ）：２．０（ｔ，２Ｈ，＝１０Hz），３．４（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝６Hz），３．７（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝６Hz），４．８（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝１０Hz）ppm．
実施例３
（２−アジド−１，１−ジメチルエトキシ）メタンチオール
乾燥テトラセドロフラン（５mL）中の水素化ナトリウム（３１０mg，１３mmol）の撹拌懸濁液に、０℃で、乾燥ＴＨＦ（２mL）中の１−アジド−２−メチル−２−プロパノール（１．１５ｇ，１０mmol）の溶液を加えた。水素発生が止まった時に、そのうすい黄色の溶液に、乾燥ヘキサメチル亜リン酸トリアミド（３mL）及びクロロメチルメチルエーテル（１．１４mL，１５mmol）を０℃で加え、その反応混合物を室温で一晩、撹拌した。その反応混合物を１０％ＮａＣｌ水溶液（４０mL）に注ぎ、２部のエーテル（１５０及び５０mL）で２回、抽出した。その組み合わせたエーテル層を１０％ＮａＣｌ（５０mL）で及び飽和ＮａＣｌ（５０mL）で２回洗った。そのエーテル層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、その溶媒を真空（１７mbar）（１３mmHg）で除去し、ホルムアルデヒド（Ｃ２−アジド−１，１−ジメチルエチル）メチルアセタール（１．４１ｇ，８９％）を生成した。ＮＭＲ−スペクトル（ＣＤＣｌ₃ ）：１．２８（ｓ，６Ｈ），３．２２（ｓ，２Ｈ），３．３９（ｓ，３Ｈ），４．７４（ｓ，２Ｈ）ppm．
乾燥メチレンクロライド（５mL）中のホルムアルデヒド（Ｃ２−アジド−１，１−ジメチルエチル）メチルアセタール（１．３５ｇ，８．４７mmol）の撹拌溶液に、１Ｍ三塩化ホウ素溶液（３．６４mL，３．６４mmol）を０℃で加えた。その反応混合物を室温で３時間、撹拌して、（２−アジド−１，１−ジメチルエチル）クロロメチルエーテルの溶液を供した。ＮＭＲ−スペクトル（ＣＤＣｌ₃ ）：１．３６（ｓ，６Ｈ），３．２４（ＡＢｑ，２Ｈ），５．６０（ｓ，２Ｈ）ppm．
乾燥メチレンクロライド（８mL）中の粉末化固体チオ酢酸カリウムの懸濁液に０℃で、上述の（２−アジド−１，１−ジメチルエチル）クロロメチルエーテル（１．２３ｇ，７．５３）を含む溶液（８．０mL）を撹拌しながら加え、得られた懸濁液を室温で一晩、撹拌した。得られた混合物をメチレンクロライド（８０mL）で希釈し、３部（各々３０mL）の水で３回、及び飽和ＮａＣｌ（３０mL）で１回、洗った。その有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を真空（１７mbar）（１３mmHg）で除去して粗（２−アジド−１，１−ジメチルエトキシ）メチルチオアセテート（１．３０ｇ，８５％）を供した。それを、ヘキサン−エーテル（４：１）を用いてシリカゲル（４０−６０μｍ）でのカラムクロマトグラフィーにより精製して無色の液体として純粋な（２−アジド−１，１−ジメチルエトキシ）メチルチオールアセテート（０．８１ｇ，５３％）を生成した。ＮＭＲ−スペクトル（ＣＤＣｌ₃ ）：１．２８（ｓ，６Ｈ），２．３７（ｓ，３Ｈ），３．２１（ｓ，２Ｈ），５．０２（ｓ，２Ｈ）．
水酸化ナトリウムの撹拌した０．１Ｎ溶液（２５mL，２．５mmol）に、０℃で、ＴＨＦ（０．５mL）に溶かした（２−アジド−１，１−ジメチルエトキシ）メチルチオールアセテート（１０２mg，０．５mmol）を加えた。その反応混合物を０℃で９０分、撹拌した。その溶液をエーテル（１５mL）で洗い、次に０℃で１Ｎ ＨＣｌ（１．８mL，１．８mmol）でpH６〜７に酸性化した。その溶液を０℃で３０分撹拌し、次に分離じょうごに移した。３分振とうした後、その有機層を収集し、その水性層をエーテルの部分（８mL）で２回、再び抽出した。その組み合わせたエーテル層を硫酸マグネシウムで乾燥し、その溶媒を真空下で除去し（１７mbar）（１３mmHg）、うすい黄色の液体として標題化合物を生成した（６７mg，８３％）。ＮＭＲ−スペクトル（ＣＤＣｌ₃ ）：１．２８（ｓ，６Ｈ），２．１８（ｔ，１Ｈ，Ｊ＝１０Hz），３．２３（ｓ，２Ｈ），４．７３（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝１０Hz）ppm．
実施例４
Ｎ−（メルカプトメチル）−アセトアミド
Ｎ−（ヒドロキシメチル）−アセトアミド（１３．４ｇ，０．１５mol)及びチオール酢酸（１４．３ｇ，０．１８８mol)を３日間、４０℃に加熱した。得られた混合物を、トルエン−酢酸エチル４：１及び１：１でシリカゲル（６３〜２００μｍ，７００ｇ）でクロマトグラフィーにかけて、純粋な結晶性アセトアミドメチルチオアセテート（１４．２ｇ，６４％），ｍ．ｐ．９３〜９４℃を供した。
【００５１】
アセトアミドメチルチオールアセテート（１．４７ｇ，１０mmol）を乾燥メタノール（１．８mL）中の２．０Ｎ塩化水素に溶かし得られた溶液を室温に３．５時間維持した。それを乾燥メタノール（１．８mL）中ナトリウムメトキシドの２Ｎ溶液で中和（pH＝７）した。沈殿した塩化ナトリウムをろ過により除去し、そのろ液を真空でエバポレートした。その残留物と酢酸エチルを用いてシリカゲル（６３〜２００μｍ，３０ｇ）でクロマトグラフィーにかけて、純粋な化合物（０．７０ｇ，６７％）を供した。それをアルゴン下で−３０℃に維持した。ＮＭＲ−スペクトル（ＣＤＣｌ₃ ）：１．９５（ｓ，３Ｈ），２．３８（ｔ，１Ｈ，Ｊ＝９Hz），４．２８（ｄｄ，２Ｈ，Ｊ＝９Hz）６．８１（ｂｒｏａｄ ｓ，１Ｈ）ppm．
実施例５
２−アジド−Ｎ−（メルカプトメチル）−アセトアミド
２−アジド−アセトアミド（１．４０ｇ，１４mmol）、３０％ホルムアルデヒド水溶液（メタノールなし）（１．４０ｇ，１４mmol）及び１．０Ｎ ＫＯＨ水溶液（０．２８mL，０．２８mmol）の混合物を０℃で４時間、撹拌した。その反応混合物に、１．０ＮのＨＣｌ水溶液を加え（pH：７）、得られた混合物を真空下でエバポレートした。その残留物を酢酸エチル（５０mL）に懸濁し、その溶液を硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過し、そしてそのろ液を５mLの溶量に濃縮した．酢酸エチルでのシリカゲル（６３〜２００μｍ，１８ｇ）でのクロマトグラフィーにより、９０％収率で無色の油として２−アジド−Ｎ−（ヒドロキシメチル）−アセトアミドを供した。ＮＭＲ−スペクトル（ＣＤＣｌ₃ ）：３．６（ｂｒｏａｄ ｓｉｇｎａｌ，１Ｈ），４．０（ｓ，２Ｈ），４．８（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝６Hz），７．３（ｂｒｏａｄ ｓｉｇｎａｌ １Ｈ）ppm．
−１０℃の２−アジド−Ｎ−（ヒドロキシメチル）−アセトアミド（６５０mg，５mmol）に、オキサリルクロライド（６３５mg，５mmol）を加えた。１０分後、気体発生が停止した。その混合物をＣＤＣｌ₃ に希釈した。ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ₃ ）：４．１（ｓ，２Ｈ），５．２（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝１０Hz），７．３（ブロードシグナル、１Ｈ）ppm。そのＮＭＲは２−アジド−Ｎ−（クロロメチル）−アセトアミドと一致した（収率７５％）。
【００５２】
ＣＤＣｌ₃ （４mL）中の粗２−アジド−Ｎ−（クロロメチル）−アセトアミド（７１５mg）の溶液に、チオ酢酸カリウム（５２０mg，４．６mmol）を０℃で加え、その懸濁液を室温で一晩、撹拌した。その混合物をクロロホルム（５０mL）で希釈し、次にその溶液を水の部分（１５mL）で及びブライン（１０mL）で２回、洗った。その有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、その溶媒を真空下でエバポレートして非結晶性の固体（５３０mg）を残した。それをトルエン−酢酸エチル（２：１）を用いてシリカゲル（６３〜２００μｍ）でクロマトグラフィーにかけて、４００mg（５６％）の純粋な（２−アジドアセトアミド）メチルチオールアセテートを供した。ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ₃ ）：２．４（ｓ，３Ｈ），４．０（ｓ，２Ｈ），４．７（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝７Hz），７．２（ｂｒｏａｄ ｓｉｇｎａｌ，１Ｈ）ppm．
純粋な（２−アジドアセトアミド）メチルチオールアセテート（５６mg，０．２８mmol）を乾燥メタノール（０．６mL，１，１mmol）中の１．８Ｎ ＨＣｌに溶かし、その溶液を乾燥メタノール中の２．２Ｎのナトリウムメトキシド（０．４６mL，１．０３mmol）で中和した（pH：６）。その沈殿した塩化ナトリウムをろ過により除去し、そのろ液をＤＭＦ−ｄ₆ （０．７mL）で希釈し、次にメタノールを真空し（２０mbar）（１５mmHg）で除去し、そして最後に高い真空（０．００１３mbar）（０．００１mmHg）で除去した。
【００５３】
ＤＭＦ−ｄ₆ 溶液を−８０℃に維持した。ＮＭＲスペクトル分析は、標題化合物（収率５６％、内部標準として１０μＬのベンゼンで測定）を示した。ＮＭＲスペクトル（ＤＭＦ−ｄ₆ ）：２．９（ｂｒｏａｄ ｓｉｇｎａｌ，１Ｈ），３．９５（ｓ，２Ｈ），４．３８（ｄｄ，２Ｈ），８．９（ｂｒｏａｄ ｓｉｇｎａｌ，１Ｈ）ppm。
実施例６
１−エチル−４−（メルカプトメチル）−ピペラジン−２，３−ジオン
３０％（メタノール無含有）ホルムアルデヒド（１５mmol）中の１−エチルピペラジン−２，３−ジオン（２．１３ｇ，１５mmol）の溶液に、水酸化カリウム（１５０mg，２．７mmol）を加え、その混合物を５０℃で７日間撹拌した。それを５Ｎの塩酸水溶液（５０μＬ）でpH：７に中和した。その混合物を１５mmでエバポレートし、次に高い真空（０．００１３mbar）（０．００１mmHg）で乾燥させて１−エチル−４−（メドロキシメチル）−ピペラジン−２，３−ジオンを無色の固体として供した（１００％）。ＮＭＲ−スペクトル（ＣＤＣｌ₃ ）：１．１５（ｂｒｏａｄ ｓｉｇｎａｌ，１Ｈ），１．１５（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝７Hz），３．４７（ｑ，２Ｈ，Ｊ＝７Hz），３．５４（ｍ，２Ｈ），３．６８（ｍ，２Ｈ），４．８８（ｓ，２Ｈ）ppm．
１−エチル−４−（ヒドロキシメチル）−ピペラジン−２，３−ジオン（１５６mg，０．９０６mmol）に、オキサリルクロライド（７８mL，０．９０６mmol）を−１０℃で加えた。その混合物を−１０℃で２時間、撹拌した。３０分後にガスの発生が止まった。その反応混合物を高い真空で乾燥させて１−（クロロメチル）−４−エチル−ピペラジン−２，３−ジオン（１００％）を供した。ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ₃ ）：１．１５（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝７Hz），３．４７（ｑ，２Ｈ，Ｊ＝７Hz），３．６５（ｂｒｏａｄ ｓｉｇｎａｌ，４Ｈ），５．３０（ｓ，２Ｈ）ppm．
ＣＤＣｌ₃ （１mL）中の粗１−（クロロメチル）−４−エチル−ピペラジン−２，３−ジオン（１７０mg，０．９mmol）の溶液に、固体チオ酢酸カリウム（１２３mg，１．０８mmol）を０℃で撹拌しながら加えた。その反応混合物を室温で一晩、撹拌した。その混合物を遠心し、その上清溶液を収集した。その残留固体（ＫＣｌ）をＣＤＣｌ₃ （２mL）で洗い、その有機溶液を組み合わせて、その溶媒を真空下で除去した。その残留物をクロロホルム−メタノール（１９：１）を用いてシリカゲル（６ｇ，６３〜２００μｍ）でのクロマトグラフィーにかけて１−（アセチルチオメチル）−４−エチル−ピペラジン−２，３−ジオンを白色固体として供した（全収率４４％）。ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ₃ ）：１．２２（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝７Hz），２．４４（ｓ，３Ｈ），３．４８（ｑ，２Ｈ，Ｊ＝７Hz），３．４−３．７（ｍ，４Ｈ），４．９５（ｓ，２Ｈ）ppm．
１−（アセチルチオメチル）−４−エチル−ピペラジン−２，４−ジオン（７４mg，０．３２mmol）をメタノール中の１．９５Ｎ ＨＣｌ（０．５６mL，１．２mmol）に溶かし、その溶液を室温で６時間、撹拌した。その混合物を０℃で乾燥メタノール中の２．２４Ｎナトリウムメトキシド（０．５４mL，１．２mmol）でpH＝６に中和した。沈殿した塩化ナトリウムをろ過により除去し、そのろ液を真空でエバポレートして、その残留物を（０．００１３mbar）（０．００１mmHg）で乾燥させた。それをクロロホルム−メタノール（１９：１）を用いてシリカゲル（２．０ｇ，６３〜２００μｍ）でクロマトグラフィーにかけて標題化合物を無色の固体として供した（収率８０％）。ＮＭＲ−スペクトル（ＣＤＣｌ₃ ）：１．２３（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝７Hz），２．４３（ｂｒｏａｄ ｓｉｇｎａｌ，１Ｈ），３．５５（ｑ，２Ｈ，Ｊ＝７Hz），３．６７（ｂｒｏａｄ ｓ，４Ｈ），４．６０（ｂｒｏａｄ ｓ，２Ｈ）ppm．
【００５４】
【化９】

【００５５】
ｐ−ニトロベンジル（４Ｐ，５Ｓ，６Ｓ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−３−（メトキシメチルチオ）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボキシレート
【００５６】
【化１０】

【００５７】
乾燥ジメチルホルムアミド（１５mL）中のｐ−ニトロベンジル（４Ｒ，５Ｒ，６Ｓ）−３−（ジフェニルオキシホスフィノイルオキシ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボキシレート（８９２mg，１５mmol）の溶液に、−５０℃で、ＣＤＣｌ₃ （３mL）中のメトキシメタンチオール（１５２mg，１．９５mmol）の溶液、及び次にジイソプロピルエチルアミン（３３４μＬ，１．９５mmol）を加えた。その反応混合物を０℃にさせた。０℃で２時間の後、その反応混合物を酢酸エチル（３００mL）で希釈し、その溶液を室温で５分、放置した。この溶液を次に１０％Ｋ₂ ＣＯ₃ 水溶液（１２５mL）、３部の水（各々１００mL）及びブライン（１００mL）で洗った。その有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、その溶媒を真空下で除去した。その残留物トルエン：酢酸エチル（２：１）及び（１：１）を用いてシリカゲル（５０ｇ，６３〜２００μｍ）でクロマトグラフィーにかけて標題化合物を、うすい黄色の非結晶性固体として供した（収率７８％）。ＩＲスペクトル（ＣＨ₂ Ｃｌ₂ ）：３６００，３０５０，２９００，１７７０，１７１０，１６０５，１５２０，１３４５，１２１０，１１３５，１０８０cm^-1．
カリウム（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−３−（メトキシメチルチオ）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボキシレート
酢酸エチル（３０mL）及び水（１２mL）中のＫＨＣＯ₃ （８５mg，０．８５mmol）の２相混合物中で０℃で予め水素化した炭素上１０％パラジウム（７５０mg）に、酢酸エチル（１０mL）中のｐ−ニトロベンジル（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−３−（メトキシメチルチオ）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボキシレート（４７９mg，１．１３mmol）をシリンジにより加えた。次にその混合物を環境圧で０℃で水素化した。７０分後、水素の取込み（７０mL）は極めてゆっくりになった。更なる触媒（１５０mg）を加え、水素化を更に１００分続けた。更なる水素（５０mL）を消費した。その触媒をろ過により除去し、酢酸エチル（５mL）及び水（２mL）で洗い、そのろ液を分離じょうごに移した。その水性層を収集し、有機層を水（３mL）中のＫＨＣＯ₃ （２８mg，０．２８mmol）の溶液で抽出した。その組み合わせた水溶液をエバポレートして残った酢酸エチルを除去し、次に高い真空（０．００１３mbar）（０．００１mmHg）下で−３０℃で凍結乾燥させて純粋な標題化合物を、白色粉末として供した（収率５０％）。ＵＶ−スペクトル（水中）λ_max ＝２９２nm（ε＝８０００）．ＮＲＭスペクトル（Ｄ₂ Ｏ）（ｉｎｔ．ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅ₃ ＳｉＣＤ₂ ＣＤ₂ ＣＯＯＮａ）：１．２１（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝７Hz），１．３１（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝６Hz），３．４３（ｓ，３Ｈ），３．４５（ｍ，１Ｈ），３．５２（ｍ，１Ｈ），４．２−４．３（ｍ，２Ｈ），４．７６ ａｎｄ ５．０３（ＡＢｑ，Ｊ＝８Hz，Ｓ−ＣＨ₂ −Ｏ）ppm．
実施例８
（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アミノエトキシ）メチルチオ）−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボン酸（Ｉｂ）
【００５８】
【化１１】

【００５９】
ｐ−ニトロベンジル（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アミドエトキシ）メチルチオ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボキシレート
実施例７に記載される手順に従って、（２−アジドエトキシ）メタン−チオールを用いて、標題のｐ−ニトロベンジルエステルをうすい黄色の非結晶性固体として、トルエン−酢酸エチル（１：１）でのクロマトグラフィーの後に８０％収率で調製した。ＩＲスペクトル（ＣＨ₂ Ｃｌ₂ ）：３６００，３０５０，２９００，２１００（Ｎ₃ ），１７７０，１７１０，１６１０，１５２０，１３５０，１２１０，１１４０，１０８５cm^-1．
【００６０】
【化１２】

【００６１】
（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アミノエトキシ）メチルチオ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボン酸（双性イオン型）
炭素上１０％パラジウム（７００mg）を酢酸エチル（３０mL）及び水（１５mL）の２相混合物中で０℃で予め水素化し、酢酸エチル（１０mL）中のｐ−ニトロベンジル（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アジドエトキシ）メチルチオ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボキシレート（４２２mg，０．８８４mmol）を０℃でシリンジにより加えた。０℃及び環境圧での６５分の水素化分解の後、水素の摂取（７０mL）はゆっくりになった。更なる触媒（１００mg）を加え、水素化を更に７５分、０℃で続けた。更なる水素（３５mL）を吸収させた。その触媒をろ過により除去し、酢酸エチル（５mL）及び水（３mL）で洗い、そのろ液を分離じょうごに移した。その水性層を収集し、その有機層を冷水（３mL）で抽出した。その組み合わせた水溶液をエバポレートして残留酢酸エチルを除き、高真空（０．００１３mbar）（０．００１mmHg）下で−３０℃で凍結乾燥させて標題化合物を白色粉末として６８％収率で供した。ＵＶスペクトル（水中）：λ_max ２９２nm（ε＝８０００）．ＮＭＲスペクトル（Ｄ₂ Ｏ）（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅ₃ ＳｉＣＤ₂ ＣＤ₂ ＣＯＯＮａ）：１．２１（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝７Hz），１．３０（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝６Hz），３．２３（ｍ，２Ｈ），３．４８（ｄｄ，１Ｈ），３．５５（ｍ，１Ｈ）３．７０ ａｎｄ ３．９３（２ｍ，２Ｈ），４．２６（ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｉｇｎａｌ，２Ｈ），４．７８ ａｎｄ ５．１７（ＡＢｑ，２Ｈ，Ｊ＝１１Hz，Ｓ−ＣＨ₂ −Ｏ）ppm．
実施例９
（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−（ホルムイミドイルアミノ）エトキシ）メチルチオ）−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボン酸（Ｉｃ）（双性イオン型）
【００６２】
【化１３】

【００６３】
０℃で水（０．１８mL）中（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アミノエトキシ）メチルチオ）−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボン酸（４．７mg，１３．８μmol ）の溶液に、ＫＨＣＯ₃ の０．５Ｎ溶液（８３μＬ，４１μmol ）及び次に固体エチルホルムイミデートヒドロクロライド（４．５mg，４１μmol ）を加えた。０℃で３０分後、更なる０．５ＮのＫＨＣＯ₃ （５５μＬ，２８μmol ）及びエチルホルムイミデートヒドロクロライド（３．０mg，２８μmol ）を加え（pH：８）、その反応混合物を０℃で６０分、撹拌した。最後に炭酸カリウムの０．５Ｍ溶液（９μＬ，４５μmol）を加え、その混合物を３０分、０℃で撹拌した。
【００６４】
その溶液を溶離液として水を用いてＤｏｗｅｘ５０Ｗ×４（０．５ｇ，Ｎａ⁺ −ｃｙｃｌｅ）を含むイオン交換カラムを介してゆっくり通過させることにより０℃で精製した。１２の画分（０．５mL）を採取し、ＴＬＣ（逆相シリカゲルＲＰ−１８，水−アセトニトリル（３：１））により研究した。その生成物含有画分を組み合わせ、アセトニトリルを高真空下でのエバポレーションにより除去した。得られた水溶液を０．００１mmで凍結乾燥して標題化合物を３１％収率で無色のアモルファス状固体として供した。ＵＶスペクトル（水中）：λ_max ２９２nm（ε＝８０００）．ＮＭＲスペクトル（Ｄ₂ Ｏ）（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅ₃ ＳｉＣＤ₂ ＣＤ₂ ＣＯＯＮａ）：１．２１（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝７Hz），１．３０（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝６Hz），３．４−４．０（ｍ，６Ｈ），４．２−４．３（ｍ，２Ｈ），４．７１ ａｎｄ ５．１７（ＡＢｑ，２Ｈ，Ｊ＝７Hz），７．８（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝３Hz）．
【００６５】
【化１４】

【００６６】
実施例１０
（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アミノ−１，１−ジメチルエトキシ）メチルチオ）−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１− アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボン酸（Ｉｄ）
【００６７】
【化１５】

【００６８】
ｐ−ニトロベンジル（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アジド−１，１−ジメチルエトキシ）メチルチオ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．１］ヘプト−２−エン−２−カルボキシレート
実施例７に記載される手順に従って、（２−アジド−１，１−ジメチルエトキシ）メタンチオールを用いて、標題ｐ−ニトロベンジルエステルを、トルエン−酢酸エチル（２：１）でのクロマトグラフィーの後、うすい黄色の非結晶性固体として７２％収率で調製した。ＩＲスペクトル（ＣＨ₂ Ｃｌ₂ ）：３６００，３０２５，２９９０，２１０５（Ｎ₃ ），１７７５，１７１０，１６１０，１５２５，１３５０，１２１０，１１３５，１０５５cm^-1．
【００６９】
【化１６】

【００７０】
（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アミノ−１，１−ジメチルエトキシ）メチルチオ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボン酸（双性イオン型）
実施例８に記載される手順に従って、標題化合物を、２８％収率で、無色の凍結乾燥した粉末として、ｐ−ニトロベンジル（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アジド−１，１−ジメチル−エトキシ）メチルチオ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］−ヘプト−２−エン−２−カルボキシレートの水素化分解により調製した。ＵＶスペクトル（水中）：λ_max ＝２９２nm（ε＝８０００）。
実施例１１
ナトリウム又はカリウム（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（アセトアミドメチルチオ）−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボキシレート（Ｉｅ）
【００７１】
【化１７】

【００７２】
ｐ−ニトロベンジル（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（アセトアミドメチルチオ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボキシレート
実施例７に記載される手順に従って、Ｎ−（メルカプトメチル）−アセトアミドを用いて、標題のｐ−ニトロベンジルエステルを３６％収率でうすい黄色の非結晶性固体として、酢酸エチルでのクロマトグラフィー後に調製した。ＩＲスペクトル（ＣＨ₂ Ｃｌ₂ ）：３６００（ＯＨ），３４３０（ＮＨ），３０５０，２９５０，１７７０（β−ｌａｃｔ Ｃ＝Ｏ），１７０５（ｅｓｔｅｒ Ｃ＝Ｏ），１６７５（ａｍｉｄｅ Ｉ），１６０５，１５２５（ＮＯ₂ ），１５０５（ａｍｉｄｅ II），１３５０（ＮＯ₂ ），１２１０，１１３５cm^-1．
【００７３】
【化１８】

【００７４】
カリウム（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（アセトアミドメチルチオ）−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボキシレート
実施例７に記載の手順に従って、ｐ−ニトロベンジルエステルを水素化分解して標題化合物を、白色粉末として、５４％収率で、凍結乾燥後に供した。ＵＶスペクトル（水中）：λ_max ２９４nm（ε＝８０００）．ＮＭＲ−スペクトル（Ｄ₂ Ｏ）（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅ₃ ＣＤ₂ ＣＤ₂ ＣＯＯＮａ）：１．３１（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝７Hz），１．３０（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝６Hz），２．０１（ｓ，３Ｈ），３．４２−３．４８（２ｍ，２Ｈ），４．２０−４．２５（２ｍ，２Ｈ），４．３６ ａｎｄ ４．６６（ＡＢｑ，２Ｈ，Ｊ＝１４Hz，Ｓ−ＣＨ₂ −Ｎ）ppm．
実施例１２
（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アミノアセトアミド）メチルチオ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボン酸（Ｉｆ）
【００７５】
【化１９】

【００７６】
ｐ−ニトロベンジル（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アジドアセトアミド）メチルチオ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボキシレート
実施例７に記載される手順に従って、２−アジド−Ｎ−（メルカプトメチル）−アセトアミドを用いて、標題のｐ−ニトロベンジルエステルを、うすい黄色の非結晶性固体として、トルエン−酢酸エチル（１：１）及び酢酸エチルでのクロマトグラフィーの後、６３％収率で調製した。ＩＲ−スペクトル（ＣＨ₂ Ｃｌ₂ ）：３６００（ＯＨ），２９００（ＮＨ），２１００（Ｎ₃ ），１７７０（β−ｌａｃｔａｍ Ｃ＝Ｏ），１７０５ ａｎｄ １６９５（ｅｓｔｅｒ ａｎｄ ａｍｉｄｅ Ｉ），１６００（Ｃ＝Ｃ），１５２０（ＮＯ₂ ａｎｄ ａｍｉｄｅ II），１３５０（ＮＯ₂ ），１２０５，１１３０cm^-1．
【００７７】
【化２０】

【００７８】
（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アミノアセトアミド）メチルチオ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボン酸（双性イオン型）
実施例８に記載の手順に従って、ｐ−ニトロベンジルエステルを水素化分解して、標題化合物を、白色粉末として、５３％収率で、凍結乾燥後に供した。ＵＶスペクトル（水中）：λ_max ２９２nm（ε＝８０００）．ＮＭＲスペクトル（Ｄ₂ Ｏ）（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅ₃ ＣＤ₂ ＣＤ₂ ＣＯＯＮａ）：１．２１（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝７Hz），１．３０（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝６Hz），３．５（ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｉｇｎａｌ，２Ｈ），３．７７（ｓ，２Ｈ），４．２５（ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｉｇｎａｌ，２Ｈ），４．４１ ａｎｄ ４．７２（ＡＢｑ，２Ｈ，Ｊ＝１４Hz，Ｓ−ＣＨ₂ −Ｎ）ppm．
実施例１３
ナトリウム又はカリウム（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２，３−ジオキソ−４−エチル−ピペラジニル）メチルチオ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボキシレート（Ｉｇ）
【００７９】
【化２１】

【００８０】
ｐ−ニトロベンジル（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２，３−ジオキソ−４−エチル−ピペラジニル）メチルチオ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボキシレート
乾燥ジメチルホルムアミド（１．５mL）中のｐ−ニトロベンジル（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（ジフェニルホスフィノイルオキシ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボキシレート（１１８mg，０．２mmol）の溶液に、−５０℃で、ＣＤＣｌ₃ （１．２mL）中の１−エチル−４−（メルカプトメチル）−ピペラジン−２，３−ジオン（４９mg，０．２６mmol）及び次にジイソプロピルエチルアミン（４４μＬ，０．２６mmol）を加えた。その反応混合物を０℃にした。０℃で３時間後、反応混合物を酢酸エチル（５０mL）で希釈し、その溶液を室温で５分、放置した。この溶液を次に１０％Ｋ₂ ＣＯ₃ 水溶液（２０mL）及びブライン（２０mL）で洗った。その有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、その溶媒を真空で除去した。その残留物をクロロホルム−メタノール（９：１）を用いてシリカゲル（４ｇ，６３〜２００μｍ）でクロマトグラフィーにかけて標題のｐ−ニトロベンジルエステルを、うすい黄色の非結晶性固体（収率８９％）として供した。ＩＲスペクトル（ＣＨＣｌ₂ ）：３６００，３０５０，２９００，１７７０，１７１０（ｓｈｏｕｌｄｅｒ），１６８５，１６０５，１５２０，１３４５，１２００，１１３５cm^-1．
【００８１】
【化２２】

【００８２】
カリウム（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２，３−ジオキソ−４−エチル−ピペラジニル）メチルチオ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボキシレート
酢酸エチル（４mL）及び水（３mL）中ＫＨＣＯ₃ （１０．６mg，０．１０６mmol）の２相混合物中で０℃で予め水素化した炭素上の１０％パラジウム（９０mg）に、酢酸エチル（４mL）中のｐ−ニトロベンジル（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２，３−ジオキソ−４−エチル−ピペラジニル）メチルチオ）−６−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボキシレート（７６mg，０．１４mmol）をシリンジにより加えた。次にその混合物を環境温度及び−０℃で水素化した。７０分後に水素の取込み（１０．８mL）は極めてゆっくりになった。更なる触媒（３０mg）を加え、水素化を更に４５分、続けた。更なる水素（６．６mL）を消費した。その触媒をろ過により除去し、酢酸エチル（２mL）及び水（１mL）で洗い、そのろ液を分離じょうごに移した。その水性層を収集し、有機層を水（１mL）中のＫＨＣＯ₃ の溶液（３．６mg，０．０３６mmol）で抽出した。その組み合わせた水溶液をエバポレートして残留酢酸エチルを除去し、次に高真空（０．００１mm）下で−３０℃で凍結乾燥して純粋な標題化合物を白色粉末として供した（収率６５％）ＵＶスペクトル（水中）：λ_max ＝２９２nm（ε＝８０００），２２２nm（ε＝１１２００）．ＮＭＲスペクトル（Ｄ₂ Ｏ）（ｉｎｔ．ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅ₃ ＣＤ₂ ＣＤ₂ ＣＯＯＮａ）：１．１−１．３（ｍ，６Ｈ），１．３０（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝６Hz），３．５０（ｍ，６Ｈ），３．４−３．８（ｍ，８Ｈ），４．１８（ｍ，１Ｈ），４．２５（ｍ，１Ｈ），４．３０ ａｎｄ ５．３０（ＡＢｑ，２Ｈ，Ｊ＝１４Hz，Ｎ−ＣＨ₂ −Ｓ）ppm．
実施例１４
生物活性
１．試験管内抗細菌活性
表Ｉは、１０μｇの代表的な抗生物質の研究後の阻害径（mm）を示す（プレートテスト結果）。そのテストは、１０mLのＤｉｆｃｏ Ｎｕｔｒｉｅｎｔ Ａｇａｒを含む滅菌ポリプロピレン皿（直径８．５cm）で行った。阻害は、３７℃で１８時間の後に記録した（接種物約１０^-5細胞）。
【００８３】
【表１】

【００８４】
２．単離した（無細胞）酵素に対するβ−ラクタマーゼ阻害活性
表IIは、ニトロセフィン（ｎｉｔｒｏｃｅｆｉｎ）法により測定した本発明による代表的な化合物のβ−ラクタマーゼ阻害活性（リッター当りのモル）を示す。ＩＣ₅₀値は、酵素及びインヒビターの１５分のプレインキュベーション期間の後に、３７℃で１cmＵＶセル内で測定した。
【００８５】
【表２】

【００８６】
３．耐性細菌に対するβ−ラクタマーゼ阻害活性
表III は、代表的な化合物Ｉａ（カリウム塩）なし及びそれと組み合わせたセフタジジム（ＣＡＺ）の抗細菌活性（ＭＩＣ，μｇ／mL）を示す。
【００８７】
【表３】

【００８８】
４．リン酸緩衝液中の安定性
表IVは、ＵＶ法で測定した。生理リン酸緩衝液中での代表的化合物の加水分解の半減期（時間）を示す。
【００８９】
【表４】

【００９０】
５．経口活性
表Ｖは、本発明による化合物Ｉａ（カリウム塩）の経口適用（投与量kg当り２５mg）後のマウスにおける血漿レベル及び半減期を示す。
【００９１】
【表５】

【００９２】
６．細胞毒性
表VIは、寒天拡散法により測定した、代表的化合物（１．０mg）のサッカロマイセス・セレビシアエにおける細胞毒性を示す。１０mLのイースト及びカビ寒天（ｍｏｌｄ ａｇａｒ）を含む８．５cm直径の滅菌ＰＰ皿を用いた。３０℃で１６時間の接種期間の後に細胞毒性を記録した（接種物約１０⁵ 細胞）。
【００９３】
【表６】

【００９４】
実施例１５
医薬調製物の生産
単位投与形態を、６０mgの（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アミノエトキシ）メチルチオ）−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボン酸（Ｉｂ）を、２０mgのラクトース及び５mgのステアリン酸マグネシウムと混合することにより調節し、その８５mgの混合物をＮｏ．３ゼラチンカプセルに加える。同様に、より多くの活性成分及びより少ないラクトースを用いるなら、他の投与形態を調製し、Ｎｏ．３ゼラチンカプセルに充填することができる。同様に、より大きなゼラチンカプセル及び圧縮錠剤及び丸剤も生産することができる。以下の例は、医薬調製物の生産を評述する。
錠剤（経口投与用）
（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アミノエトキシ）メチルチオ）
−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１
−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボン酸
（Ｉｂ） １２０mg
コーンスターチ ６mg
ステアリン酸マグネシウム ２３２mg
リン酸二カルシウム １９２mg
ラクトース ２５０mg
活性成分を、リン酸二カルシウム、ラクトース及び約半分のコーンスターチと混合し、粗いふるいにかける、それを高真空で乾燥させ、再び１．００mmのメッシュ幅を有するふるい（Ｎｏ．１６スクリーン）でふるいにかけて、コーンスターチの残り及びステアリン酸マグネシウムを加え、その混合物をプレスして各々８００mgの重さの約１．２７cm（０．５in．）の直径を有する錠剤を供する。
非経口溶液
アンプル
（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アミノエトキシ）メチルチオ）
−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１
−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボン酸
（Ｉｂ） ２５０mg
減菌水（を使用直前にシリンジを用いて別個のアンプルから
加える） ４mL
眼科用溶液
（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アミノエトキシ）メチルチオ）
−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１
−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボン酸
（Ｉｂ） ５０mg
ヒドロキシプロピルメチルセルロース ５mg
減菌水（を使用直前にシリンジを用いて別個のアンプルから
加える） １mL
耳用溶液
（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アミノエトキシ）メチルチオ）
−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１
−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボン酸
（Ｉｂ） ５０mg
ベンズアルコニウム クロライド ０．１mg
減菌水（を使用して直前にシリンジを用いて別個のアンプルから
加える） １mL
局所用クリーム又は軟膏
（４Ｒ，５Ｓ，６Ｓ）−３−（（２−アミノエトキシ）メチルチオ）
−（（１′Ｒ）−ヒドロキシエチル）−４−メチル−７−オキソ−１
−アザビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−２−カルボン酸
（Ｉｂ） １００mg
ポリエチレングリコール ４０００ ４００mg
ポリエチレングリコール ４００ １．０ｇ
上述の調製物中の活性成分は、単独で、又は他の生物学的に活性な化合物と、例えば他の抗細菌剤、例えばペニシリンもしくはセファロスポリンと、又は他の治療剤、例えばプロベニシド（ｐｒｏｂｅｎｉｃｉｄ）と混合することができる。
【００９５】
本明細書及び例は説明的であるが、本発明を限定するものではないこと、及び本発明の精神及び範囲内にある他の実施形態はそれら自体を当業者に示すことが理解される。[0001]
Description and background of the invention
The present invention relates to general formula I:
[0002]
[Chemical formula 5]

[0003]
(Wherein R¹ Is hydrogen, hydroxymethyl or 1-hydroxyethyl, R² Is hydrogen or methyl and R^Three Is bonded to the rest of the molecule by an oxygen-carbon single bond or a nitrogen-carbon single bond and is substituted or unsubstituted in the following groups: alkoxy, alkenyloxy, alkynyloxy, cycloalkoxy, N-heterocyclyl, Heterocyclyloxy, heterocyclylcarbonyloxy, heterocyclylthiocarbonyloxy, acyloxy, thioacyloxy, alkoxycarbonyloxy, carbamoyloxy, thiocarbamoyloxy, heterocyclyloxycarbonyloxy, heterocyclyloxythiocarbonyloxy, N-heterocyclylcarbamoyloxy, N-heterocyclylthiocarbamoyl Oxy, heterocyclylcarbonylamino, heterocyclylthiocarbonylamino, heterocyclyloxycarbonylamino, acylamido , Alkoxycarbonylamino, alkoxythiocarbonylamino, thioacylamino, N-heterocyclylcarbamoylamino, N-heterocyclylthiocarbamoylamino, carbamoylamino, thiocarbamoylamino, imidoylamino, guanicino, N-heterocyclyl-alkoxycarbonylamino, N A pharmaceutically acceptable group selected from the group comprising heterocyclyl-alkylthiocarbonylamino and N-sulfonylamino, wherein the alkyl, alkenyl, alkynyl, acyl, thioacyl or imidoyl molecular moiety is 1 to 6 carbons The heterocyclyl moiety containing an atom is part or bicyclic, one or more of which contains 3 to 10 ring atoms selected from the group comprising oxygen, sulfur and nitrogen, wherein the radical R^Three Substituents of alkyl, acyl, thioacyl, heterocyclyl, hydroxy, hydroxyalkyl, alkoxy, hydroxyalkoxy, aminoalkoxy, amidinoalkoxy, guanidinoalkoxy, acyloxy, heterocyclyloxy, alkylheterocyclyloxy, hydroxyalkylheterocyclyloxy, aminoalkylheterocyclyloxy , Carbamoyl, alkylcarbamoyl, dialkylcarbamoyl, carbamoyloxy, alkylcarbamoyloxy, dialkylcarbamoyloxy, thiocarbamoyl, alkylthiocarbamoyl, dialkylthiocarbamoyl, thiocarbamoyloxy, alkylthiocarbamoyloxy, dialkylthiocarbamoyloxy, mercapto, alkylthio, hydroxyal Ruthio, aminoalkylthio, monoalkylaminoalkylthio, dialkylaminoalkylthio, amidinoalkylthio, acylthio, heterocyclylthio, alkylheterocyclylthio, hydroxyalkylheterocyclylthio, aminoalkylheterocyclylthio, carbamoylthio, monoalkylcarbamoylthio, dialkylcarbamoylthio, thiocarbamoyl Thio, alkylthiocarbamoylthio, dialkylcarbamoylthio, amino, monoalkylamino, hydroxyalkylamino, aminoalkylamino, dialkylamino, oxo, oximino, or alkylimino, imidoylamino, alkylimidoylamino, dialkylimidoylamino, tetra Alkylammonium, cycloalkylamino, hetero Rylamino, alkylheterocyclylamino, heterocyclylcarbonylamino, alkylheterocyclylcarbonylamino, acylamino, amidino, monoalkylamidino, dialkylamidino, guanidino, alkylguanidino, dialkylguanidino, carbamoylamino, thiocarbamoylamino, alkylcarbamoylamino, thiocarbamoylamino, alkylthio Carbamoylamino, nitro, chlorine, bromine, fluorine, iodine, azide, cyano, alkylsulfinyl, alkylsulfonyl, sulfonamido, sulfamoyloxy, alkylsulfamoyloxy, alkylsulfonyloxy or sulfo, sulfoxy, carboxamide, N-mono Alkyl carboxamides, N.I. May be N-dialkylcarboxamide or carboxy, wherein the substituents are independently of one another at one or more sites, their alkyl component containing 1 to 6 carbon atoms, and the heterocyclic component in one or two Novel 2-S / O- and S / N of carbapenem-3-carboxylic acids of the ring, one or more of which contains 3 to 10 ring atoms selected from the group comprising oxygen, sulfur and nitrogen With respect to formaldehyde acetal derivatives, these compounds and their pharmaceutically acceptable salt, ester and amide derivatives serve as antibiotics and as β-lactamase inhibitors.
[0004]
A pharmaceutically acceptable group R bonded through an oxygen-carbon single bond or a nitrogen-carbon single bond^Three Is a group which is customary, for example, in the field of β-lactam antibiotics and β-lactamase inhibitors. Such groups are described, for example, in M.M. S. Sassiver, A.M. Lewis “Advanceds in Applied Microbiology”, Ed. D. Perlman, Academic Press N.E. Y. (1970) or many patents such as US Pat. No. 5,096,899.
[0005]
As used herein and in the claims, the term “pharmaceutically acceptable salts” includes non-toxic acid and base salts and salts of zwitterionic species. Salts with bases include inorganic salts such as sodium, potassium, magnesium and calcium, or ammonium salts and non-toxic amines such as trialkylamines, alkanolamines, arginines or cyclic amines such as piperazine, procaine and carboxylic acid salts. Including salts with other amines used to form. Salts with acids include inorganic acid salts such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and organic acid salts such as acetic acid, maleic acid, citric acid, succinic acid, ascorbic acid, lactic acid, fumaric acid, tartaric acid and oxalic acid. Salts and other organic salts with acids that have been used to form salts with amines.
[0006]
The pharmaceutically acceptable ester and amide derivatives used herein function as prodrugs by being hydrolyzed in the body to produce the antibiotic itself. They are preferably administered orally. This is because hydrolysis takes place under the influence of digestive enzymes in principle. Parenteral administration can be used in certain cases where hydrolysis occurs in the blood. Examples of pharmaceutically acceptable ester and amide derivatives can be physiologically hydrolyzed as known and used in the penicillin and cephalosporin fields, as described for example in Advances in Drug Res 17, 197 (1988). Includes esters and amides. Such ester and amide derivatives are prepared by conventional techniques known in the art.
[0007]
The compounds according to the invention have several asymmetric centers and thus exist in several stereochemical forms. The present invention includes isomers and mixtures of individual stereoisomers. The most preferred compounds of formula I are the 1R, 5S and 6S configurations of the substituted carbapenem nucleus and the 1'R or 1'S configuration of the 6- (1-hydroxyethyl) side chain. Further, the asymmetric carbon atom is a substituent R^Three Can be included. The present invention provides the substituent R^Three Includes compounds having R and S configurations within.
[0008]
The invention also relates to methods for the preparation of compound (I), pharmaceutical compositions comprising such compounds, and methods of treatment comprising administering such compounds and compositions when exhibiting antibiotic effects. Related.
Terminology for this class of compounds may be based on the root name “carbapenem” using the common and simple system of nomenclature (used for general description). Alternatively, these compounds can also be described by nomenclature according to the Chemical Abstract system (Bicyclo nomenclature) which is more suitable for describing individual compounds of this family. Therefore, the Chemical Abstract nomenclature is used in the Examples section.
[0009]
[Chemical 6]

[0010]
Classical β-lactam antibiotics, such as penicillins or cephalosporins, are partially disabled in the treatment of infectious diseases due to bacterial resistance. In addition to the natural resistance of certain bacteria, many strains of pathogenic microorganisms have gained resistance with the continuous use of large-scale antibiotics. As a result, Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus) Most species are resistant to penicillin and many gram-negative bacteria such as Enterobacter cloacae (Enterobacter cloacae), Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa) Or even E. coli has acquired resistance to cephalosporin.
[0011]
As a result, there is a continuing need for new antibiotics. This investigation is particularly acute for antibiotics that are extensive or orally active.
Within β-lactams, carbapenem is the most effective class of compounds. They are also active against most penicillin- and cephalosporin resistant strains. However, currently used carbapenem is administered parenterally because it does not have sufficient oral activity. Lack of oral activity is known in the art, see, for example, Infection 14, (1986), suppl. 2, S115.
[0012]
The object of the present invention is to provide a new class of carbapenem antibiotics which have a very broad antimicrobial range and are orally active.
The compounds of formula I above are conveniently prepared according to the following equation:
[0013]
[Chemical 7]

[0014]
Thereby, the intermediate 3 is obtained from the starting material 1 containing the leaving group X (wherein R¹ And R² HS / O- or HS / N-formaldehyde acetal HS-CH as defined above)₂ -R^Three (Wherein R^Three Is as defined above), preferably by reaction in the presence of a base.
Due to the high reactivity of HS / O- or HS / N-formaldehyde acetals, especially in the presence of bases, the leaving group of X is extremely important. In fact, the reaction can be performed by using a very wide variety of leaving groups. Examples of such leaving groups X are alkoxy groups such as methoxy, alkylsulfonyloxy or arylsulfonyloxy groups such as methylsulfonyloxy, trifluoromethylsulfonyloxy and p-toluenesulfonyloxy or dialkoxyphosphinoyloxy or diaryl. An oxysphosphinoyloxy group such as dimethoxyphosphinoyloxy or preferably diphenoxyphosphinoyloxy.
[0015]
Examples for the preparation of starting material 1 can be found in Heterocycle 1984, 21, 29-40, or Tetrahedron Lett. 1980, 21, 4221-4224. In process 1 → 3 inorganic or organic bases such as potassium carbonate or cesium carbonate or tertiary amines such as triethylamine and pyridine or preferably hindered bases such as diisopropylethylamine and 2,6-dimethylpyridine can be used.
[0016]
Due to the high reactivity of the HS / O- or HS / N-formaldehyde acetal mentioned above, the reaction temperature can vary over a large range. Preferably, Process 1 → 3 is performed between −70 ° C. and room temperature. Nonpolar or polar solvents such as methylene chloride or acetonitrile, or preferably N, N-dimethylformamide are preferred. Process 1 → 3 can also be carried out using phase transition conditions, for example using water, nonpolar solvents such as carbon tetrachloride or methylene chloride and phase transition catalysts such as tetrabutylammonium bromide.
[0017]
Process 1 → 3 can also be carried out by using a preformed salt, preferably an alkali, alkaline earth or tetraalkylammonium salt of HS / O— or HS / N-formaldehyde acetal 2. For inorganic salts, Process 1 → 3 is preferably performed without further base in a polar solvent, such as N, N-dimethylformamide. For the more soluble tetraalkylammonium salts, less polar solvents such as tetrahydrofuran are preferred.
[0018]
The protecting group Y in the starting material 1 and the intermediate 3 is an easily removable group known per se, as is usually used for the purpose of organic synthesis. This type of protecting group is described, for example, in Gunda I, Georg, “The Organic Chemistry of β-Lactams”, VCH Publishers VK, Cambridge, 1993, pp. 23-29.
[0019]
In the deprotection process 3 → 1, free carboxylic acids or the corresponding inorganic salts are formed. In special cases, the selected substituent R^Three Can be changed simultaneously during process 3 → 1. An example for such a special process is the 2-azidoethoxy group R during deprotection of 3 (Y = p-nitrobenzyl) by catalytic hydrogenation.^Three Reduction to the 2-aminoethoxy group.
[0020]
A prerequisite for the preparation of compounds of structural formula I was the availability of the corresponding HS / O— and HS / N-formaldehyde acetal 2. We have a simple HS / O formaldehyde acetal (R^Three = Unsubstituted alkoxy) and HS / N-formaldehyde acetal (R^Three = Unsubstituted acylamino) class was found not known by the prior art. Therefore, it was also an object of the present invention to prepare a suitable new formaldehyde derivative 2.
[0021]
2-Alkoxyalkylthiocarbapenems are reported in EP0 010 317. They were prepared from unsubstituted 2-alkoxy alkali thiols well known as reagents. However, 2-alkoxyMethylThiocarbapenem is not accessible by this method. This is because HS / O formaldehyde acetals (2, R) having 1 to 6 carbon atoms in their alkoxy molecules, which are required reagents.^Three = Unsubstituted alkoxy) was a class of compounds not known in the prior art. This class of reagents was considered too unstable to be of actual value (Houben-Ueyl, Methoden der Org. Chemie., Vol. E 14a / 1, G Thieme ed, Stuttgart, NY). 1991, p. 793). This report gives a prejudice against the 2-alkoxymethanethiol mentioned above and against 2-alkoxymethylthiocarbapenem-3-carboxylic acid.
[0022]
b. The compound at p52 ° C./15 mm has been reported as methoxymethanethiol in early literature (Chem. Zentralbl. 1912, 1192). Abstr. No reports have been found after any use of this reagent. Methoxymethanethiol is not accessible using its reported procedure and must be prepared by a totally different (4 → 6 → 2 or 5 → 6 → 2) route. In fact, true methoxymethanethiol is much more volatile than its reported compound and has a b. has p. Since the corresponding HS / O formaldehyde acetal is not accessible, 2-alkoxymethylthiocarbapenem I (R^Three = Methoxy) has not been prepared and is therefore available from Chem. It was not described in Abstr.
[0023]
Similarly, unsubstituted HS / N formaldehyde acetal 2 (R^Three = Unsubstituted acylamino) is an unknown class of compounds. As a reagent, 2 (R^Three = Acylamino) is acylaminomethylthiocarbapenem I (R^Three = Acylamino), the latter was not accessible by any prior art. As a result, 2-acylaminomethylthiocarbapenem was obtained from Chem. Abstr. Is not listed.
[0024]
The novel HS / O- or HS / N-formaldehyde acetal 2 is conveniently prepared via the following route:
[0025]
[Chemical 8]

[0026]
Where R^Three Is as described above. Starting compounds 4 and 5 are well known and can be prepared according to procedures known per se or, for example, chloromethyl methyl ether (4, R^Three = OCH_Three ) Or N-hydroxymethylacetamide (5, R^Three = HN-CO-CH_Three ) And is commercially available. Process 4 → 6 is preferably performed in a polar or non-polar solvent such as acetonitrile, ether or chloroform at −70 ° C. to room temperature, and Process 5 → 6 is preferably in a solvent or preferably −30 ° C. to + 60 ° C. (Without excess of thioacetic acid) and without solvent. Alternatively, other alkali or alkaline earth thioacetates can be used in place of commercially available potassium thioacetate.
[0027]
The hydrolysis process 6 → 2 can be carried out using alkaline or acidic conditions, for example alkali or alkaline earth hydroxide or alkali or alkaline earth alkoxide, preferably sodium hydroxide or sodium methoxide, polar solvent such as water, It can be carried out using acetonitrile or methyl alcohol. Suitable acidic conditions in Process 6 → 2 use a strong acid, preferably hydrogen chloride, in a polar solvent such as water or methyl alcohol. The hydrolysis is preferably performed at -30 ° C to room temperature. HS / O- or HS / N formaldehyde acetals 2 can be isolated in their free state or as alkali, alkaline earth or tetraalkylammonium salts.
[0028]
As mentioned above, currently used carbapenem does not have sufficient oral activity. The oral activity of the compounds I according to the invention arises from the new S / O or S / N formaldehyde acetal group. A similar derivative of formaldehyde, O / O formaldehyde acetal, is described in Merck Index, 11th ed. 7484, p. Oral absorbability was increased with penicillin, for example with pivaloyloxymethyl ester of penicillin as described in 1193. A strong influence of the spacer length of the substituent has been reported in the field of cephalosporin (Journ, Artibiot. 1993, 46, 177). Here, oral bioavailability is the target of intensive research. In this literature report, it was found that S / S formaldehyde acetal derivatives are superior to 14 other compounds. Unfortunately, due to the non-polar character of the S / S acetal component, Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa) Activity has been greatly reduced.
[0029]
In the field of carbapenem, Eur Pat. Appl. Oral activity has also been reported in 2-48 / 511 A2 with 2-S / S formaldehyde acetal derivatives, whose methylene group is suitable as a spacer between two sulfur atoms and has been used orally within this family of antibiotics. Explain that it provides activity.
[0030]
However, there are no reports on S / O- or N / O-formaldehyde acetals and no data are known about their oral bioavailability or their antibacterial activity. Compared to the reported 2-S / S-formaldehyde acetal described above, the compounds I according to the invention are more polar and are therefore also active against the clinically important pathogen Shademonas aeruginosa.
[0031]
Compared to other reported 2-alkoxyalkylthiocarbapenems or 2-acylaminoalkylthiocarbapenems, which have a larger spacer length of the alkylene component, Compound I is highly preferred due to their oral availability.
In the general description of the invention, the group R¹ Is hydrogen, hydroxymethyl or 1-hydroxyethyl, R² Is hydrogen or methyl and R^Three Is bonded to the rest of the molecule by an oxygen-carbon single bond or a nitrogen-carbon single bond and is substituted or unsubstituted in the following groups: alkoxy, alkenyloxy, alkynyloxy, cycloalkoxy, N-heterocyclyl, Heterocyclyloxy, heterocyclylcarbonyloxy, heterocyclylthiocarbonyloxy, acyloxy, thioacyloxy, alkoxycarbonyloxy, carbamoyloxy, thiocarbamoyloxy, heterocyclyloxycarbonyloxy, heterocyclyloxythiocarbonyloxy, N-heterocyclylcarbamoyloxy, N-heterocyclylthiocarbamoyl Oxy, heterocyclylcarbonylamino, heterocyclylthiocarbonylamino, heterocyclyloxycarbonylamino, acylamino , Alkoxycarbonylamino, alkoxythiocarbonylamino, thioacylamino, N-heterocyclylcarbamoylamino, N-heterocyclylthiocarbamoylamino, carbamoylamino, thiocarbamoylamino, imidoylamino, guanidino, N-heterocyclyl-alkoxycarbonylamino, N- A pharmaceutically acceptable group selected from the group comprising heterocyclyl-alkylthiocarbonylamino and N-sulfonylamino, wherein the alkyl, alkenyl, alkynyl, acyl, thioacyl or imidoyl molecular moiety is from 1 to 6 carbon atoms Wherein the heterocyclyl moiety is part or bicyclic, one or more of which contain 3 to 10 ring atoms selected from the group comprising oxygen, sulfur and nitrogen, wherein the radical R^Three Substituents of alkyl, acyl, thioacyl, heterocyclyl, hydroxy, hydroxyalkyl, alkoxy, hydroxyalkoxy, aminoalkoxy, amidinoalkoxy, guanidinoalkoxy, acyloxy, heterocyclyloxy, alkylheterocyclyloxy, hydroxyalkylheterocyclyloxy, aminoalkylheterocyclyloxy , Carbamoyl, alkylcarbamoyl, dialkylcarbamoyl, carbamoyloxy, alkylcarbamoyloxy, dialkylcarbamoyloxy, thiocarbamoyl, alkylthiocarbamoyl, dialkylthiocarbamoyl, thiocarbamoyloxy, alkylthiocarbamoyloxy, dialkylthiocarbamoyloxy, mercapto, alkylthio, hydroxyal Ruthio, aminoalkylthio, monoalkylaminoalkylthio, dialkylaminoalkylthio, amidinoalkylthio, acylthio, heterocyclylthio, alkylheterocyclylthio, hydroxyalkylheterocyclylthio, aminoalkylheterocyclylthio, carbamoylthio, monoalkylcarbamoylthio, dialkylcarbamoylthio, thiocarbamoyl Thio, alkylthiocarbamoylthio, dialkylcarbamoylthio, amino, monoalkylamino, hydroxyalkylamino, aminoalkylamino, dialkylamino, oxo, oximino, or alkylimino, imidoylamino, alkylimidoylamino, dialkylimidoylamino, tetra Alkylammonium, cycloalkylamino, hetero Rylamino, alkylheterocyclylamino, heterocyclylcarbonylamino, alkylheterocyclylcarbonylamino, acylamino, amidino, monoalkylamidino, dialkylamidino, guanidino, alkylguanidino, dialkylguanidino, carbamoylamino, thiocarbamoylamino, alkylcarbamoylamino, thiocarbamoylamino, alkylthio Carbamoylamino, nitro, chlorine, bromine, fluorine, iodine, azide, cyano, alkylsulfinyl, alkylsulfonyl, sulfonamido, sulfamoyloxy, alkylsulfamoyloxy, alkylsulfonyloxy or sulfo, sulfoxy, carboxamide, N-mono Alkyl carboxamide, N, N-dialkyl carboxamide or carboxy Wherein the substituents are independently of one another in one or more places, their alkyl component contains 1 to 6 carbon atoms, the heterocyclic component is mono- or bicyclic, and One or more includes 3 to 10 ring atoms selected from the group comprising oxygen, sulfur and nitrogen.
[0032]
Preferred compounds of formula I are R¹ Is hydrogen, hydroxymethyl or 1-hydroxyethyl, R² Is hydrogen or methyl and R^Three Is a substituted or unsubstituted group: alkoxy, heterocyclyloxy, acyloxy, carbamoyloxy, N-heterocyclyl, acylamino, carbamoylamino, imidoylamino, where alkyl, acyl, thioacyl, or The imidoyl molecular moiety contains 1 to 3 carbon atoms and the heterocyclyl moiety is part of one or more containing 3 to 6 ring atoms selected from the group comprising oxygen, sulfur and nitrogen, wherein R^Three Substituents of alkyl, acyl, thioacyl, heterocyclyl, hydroxy, hydroxyalkyl, alkoxy, hydroxyalkoxy, aminoalkoxy, amidinoalkoxy, guanidinoalkoxy, acyloxy, heterocyclyloxy, alkylheterocyclyloxy, hydroxyalkylheterocyclyloxy, aminoalkylheterocyclyloxy , Carbamoyl, alkylcarbamoyl, dialkylcarbamoyl, carbamoyloxy, alkylcarbamoyloxy, dialkylcarbamoyloxy, thiocarbamoyl, alkylthiocarbamoyl, dialkylthiocarbamoyl, thiocarbamoyloxy, alkylthiocarbamoyloxy, dialkylthiocarbamoyloxy, mercapto, alkylthio, hydroxyal Ruthio, aminoalkylthio, monoalkylaminoalkylthio, dialkylaminoalkylthio, amidinoalkylthio, acylthio, heterocyclylthio, alkylheterocyclylthio, hydroxyalkylheterocyclylthio, aminoalkylheterocyclylthio, carbamoylthio, monoalkylcarbamoylthio, dialkylcarbamoylthio, thiocarbamoyl Thio, alkylthiocarbamoylthio, dialkylcarbamoylthio, amino, monoalkylamino, hydroxyalkylamino, aminoalkylamino, dialkylamino, oxo, oximino, or alkylimino, imidoylamino, alkylimidoylamino, dialkylimidoylamino, tetra Alkylammonium, cycloalkylamino, hetero Rylamino, alkylheterocyclylamino, heterocyclylcarbonylamino, alkylheterocyclylcarbonylamino, acylamino, amidino, monoalkylamidino, dialkylamidino, guanidino, alkylguanidino, dialkylguanidino, carbamoylamino, thiocarbamoylamino, alkylcarbamoylamino, thiocarbamoylamino, alkylthio Carbamoylamino, nitro, chlorine, bromine, fluorine, iodine, azide, cyano, alkylsulfinyl, alkylsulfonyl, sulfonamido, sulfamoyloxy, alkylsulfamoyloxy, alkylsulfonyloxy or sulfo, sulfoxy, carboxamide, N-mono Alkyl carboxamide, N, N-dialkyl carboxamide or carboxy Wherein the substituents are independently of one another at one or more positions, their alkyl component contains 1 to 6 carbon atoms, and the heterocyclic component is a part of one or more thereof. Contains 3 to 6 ring atoms selected from the group comprising oxygen, sulfur and nitrogen.
[0033]
A particularly preferred class of compounds I according to the invention is R¹ Is 1-hydroxyethyl and R² Is methyl and R^Three Is substituted with the following groups: alkoxy, acylamino, alkylcarbamoylamino, alkoxycarbamoylamino, N-heterocyclyl and imidoylamino, wherein the alkyl, acyl or imidoyl molecular moiety contains 1-3 carbon atoms. The heterocyclyl moiety is part and includes 3 to 6 ring atoms, one or more of which is selected from the group comprising oxygen, sulfur and nitrogen, wherein R^Three The substituents are basic groups such as amino, alkylamino, dialkylamino, imidoyl, amidino and guanidino. In this case, the compounds I according to the invention are very polar and can exist in their zwitterionic form. Therefore, such compounds are particularly active against gram-negative bacteria including Pseudomonas aeruginosa.
[0034]
The selection of compound I according to the present invention can be carried out using the following inhibitor diameter: aureus (9-39 mm), E. coli (27-34 mm), E. coli. cloacae (23-27 mm) and Ps. aeruginosa (13-26 mm) showed high antibacterial activity in the disc sensitivity test after application of 10 micrograms. These data are available from Journal. Antimicrob. Chemotherapy 24, (1989), Suppl. A, 253, responsible for clinically useful injectable carbapenems.
[0035]
Therefore, these new antibiotics typically represent a range of bacterial pathogens that are active against both gram positive and gram negative bacteria, such as Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Enterobacter cloacae, Enterococcus and Pseudomonas aeruginosa. .
[0036]
Surprisingly, we have found that the compounds according to the invention potently inhibit bacterial β-lactamases isolated from Enterobacter and E. coli. Furthermore, all tested ceftazidime resistant gram-negative pathogens become sensitive to the combination of ceftazidime and a compound according to the invention. As a result, these compounds are also very potential β-lactamase inhibitors. The extremely high activity as a β-lactamase inhibitor of the compounds I according to the invention is the nitrocefin test (R. Reimer, Methodicum Chimicum: Antibiotics, Vitamins and Hormons; F. Korte, M. Goto, eds., Thiemtart, Stuttgart, 11, E. Wasielewski, Arzneimitel, Vol.4; Chemotherapeutica, Part 1, Verlag Chemie, Weinheim 1972).
[0037]
A typical example of Compound I according to the present invention shows high blood levels in mice after oral treatment at 25 mg / kg, which is orally absorbable.
The present invention is therefore important in veterinary and human therapy and in inanimate systems. It has the objective of providing a new class of carbapenem antibiotics and β-lactamase inhibitors. The high and wide range of antibacterial activity and β-lactamase inhibitory ability of the compounds according to the invention in combination with their oral activity would not be able to predict this range from the prior art.
[0038]
The novel compounds according to the present invention are valuable antimicrobial substances that are active against most gram positive and gram negative pathogens, including most penicillin and cephalosporin resistant and anaerobic bacteria. Its free acid and especially alkali and alkaline earth metal salts or zwitterionic species are useful bactericides and are used therapeutically to remove pathogens from teeth and medical devices to remove microorganisms and in humans and animals Can be used for For this latter purpose, pharmaceutically acceptable salts known per se and used for the administration of penicillins and cephalosporins are used. These salts can be used in combination with pharmaceutically acceptable liquid and solid excipients and can be prepared by methods known per se, such as pills, tablets, capsules, Suppositories, syrups, elixirs and the like can be formed.
[0039]
The novel compounds are valuable antibiotics against most pathogenic bacteria and are therefore used in human and veterinary medicine. They are, for example, treated by gram-positive and gram-negative bacteria, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Bacillus subtilis, Salmonella typhosa, Enterobacter cloacae, and bacterium. Can be used as
[0040]
Furthermore, the antibacterial agent can be used to protect food or feed and as a disinfectant. For example, they are paper mills to destroy and inhibit the growth of harmful bacteria on medical devices and as bactericides in industrial applications, for example in water-based paints and to inhibit the growth of harmful bacteria. Can be used in aqueous preparations at concentrations ranging from 0.1 to 100 parts antibiotic / 1,000,000 parts solution.
[0041]
The product according to the invention can be used alone or together with other active compounds in any of a number of pharmaceutical preparations. These preparations can be used in capsule form or as tablets, powders or liquid solutions, or as suspensions or elixirs. They can be administered orally intravenously or intramuscularly.
[0042]
The preparation is preferably administered in a form suitable for absorption via the gastrointestinal tract. Tablets and capsules for oral administration can be administered in dosage unit form, and conventional medical excipients such as binders such as syrup, gum arabic, gelatin, sorbitol or polyvinylpyrrolidone, fillers such as lactose , Sugar, corn starch, calcium phosphate, sorbitol or glycine, lubricants such as magnesium stearate, talc, polyethylene glycol or silica, degradation agents such as potato starch, or acceptable wetting agents such as sodium lauryl sulfate. The tablets can be coded by methods known per se. Oral liquid preparations may be in the form of aqueous or oily suspensions, solutions, emulsions, syrups, elixirs, etc., or for reconstitution, for example, before using water or other suitable excipients. It may be present as a dry product. Liquid preparations of this type are known additives, such as suspending agents, such as sorbitol syrup, methylcellulose, glucose / sugar syrup, gelatin, hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose, aluminum stearate gel, or hydrogenated edible Oils such as almond oil, fractionated coconut oil, oily enotell, propylene glycol or ethyl alcohol, preservatives such as methyl or propyl p-hydroxybenzoate or sorbic acid may be included. Suppositories include suppository bases known per se, such as cocoa butter or other glycerides.
[0043]
Preparations for injection can be in dosage unit form in containers containing several doses with amble or added preservatives. The preparations can be in the form of suspensions, solutions or emulsions in oily or aqueous excipients, which can contain formulating agents such as suspending, stabilizing and / or dispersing agents. Alternatively, the active ingredient may be in powder form for previous reconstitution with a suitable excipient, such as sterile pyrogen-free water.
[0044]
The preparation may be in a form suitable for absorption through the mucous membrane of the nose and throat or bronchial tissue and may be used in the form of a sucking sweet as a powder or liquid spray or inhalant throat paint. it can. For eye and ear drugs, the preparations can be used in the form of individual capsules in liquid or semi-solid form, or they can be used as drops or the like. Topical application can be present in or dispensed with in a hydrophobic vehicle as an ointment, cream, lotion, paint, powder or the like.
[0045]
In addition to excipients, the preparations according to the invention may contain other ingredients such as stabilizers, binders, antioxidants, preservatives, lubricants, suspending agents, viscosity modifiers or fragrances.
In addition to excipients, the preparations according to the invention may also contain enzymes, inhibitors, eg cilastatin (Merck Index, 11th ed. 2275) to increase the therapeutic effect.
[0046]
Furthermore, the preparation may contain one or more active antibacterial ingredients to obtain a broader antibiotic range. Examples for such other active ingredients are antibiotics, preferably β-lactam antibiotics such as penicillins such as ampicillin or amoxicillin or cephalosporins such as cephalexin, cefaclor or ceftazidime. In such added conventional β-lactam antibiotics, the active ingredient according to the invention functions as an antibacterial agent and as an inhibitor of bacterial β-lactamase.
[0047]
For veterinary medicine, the preparation can be formulated as an intramammary preparation, for example, in either a long acting or rapidly releasing vehicle. The amount to be administered is highly dependent on the stage of the subject to be treated, the body weight of the host, and the method and frequency of administration. In general, daily oral administration is subject to one or more doses per day. Contains about 10 to about 200 mg of active ingredient per kg of body weight. A preferred daily dosage for an adult human is in the range of about 20-120 mg of active ingredient per kg of body weight.
[0048]
The preparations according to the invention can be administered in various unit dosage forms, for example in solid or liquid dosage forms which can be taken orally. The preparation may contain 0.1-99% active material per unit dose in solid or liquid form. A preferred range is about 10-60%. The preparations generally contain from 15 to about 1500 mg of active ingredient, but it is generally preferred to use dosages in the range of about 250 to 1000 mg. For parenteral administration, the unit dose is usually a pure compound in a sterile aqueous solution or in the form of a soluble powder that can be dissolved.
[0049]
The following examples detail the products, processes, preparations and methods of treatment according to the invention.
Example 1
Methoxymethanethiol
To an aqueous solution of 5.2N sodium hydroxide (7.7 mL, 40 mmol) at 0 ° C. with stirring was added methoxymethylthiol acetate (2.40 g, 20 mmol). After 30 minutes, 5N aqueous hydrogen chloride solution (4.0 mL, 20 mmol) was added to the resulting yellow solution, and then the oily layer was separated. After saturating the aqueous layer with sodium chloride at 0 ° C., the oily phase was separated, dried over magnesium sulfate, filtered, and the filtrate was distilled at ambient pressure to give a colorless liquid. b. p. 51 ° C. NMR-spectrum (CDCl_Three ): 2.0 (t, 1H, J = 12 Hz), 3.4 (s, 3H), 4.8 (d, 2H, J = 12 Hz) ppm.
Alternatively, the biphasic mixture was extracted with deuteriochloroform. The resulting solution was dried over magnesium sulfate, filtered and stored in the refrigerator. It contained the pure title compound (1.17 g, 80%). This solution was extracted with 2N aqueous sodium hydroxide (7.5 mL, 15 mmol), and the extract was immediately lyophilized at high vacuum to provide colorless solid sodium methoxymethylthiolate.
Example 2
2- (Azidoethyloxy) methanethiol
Dry hydrogen chloride was introduced at −10 ° C. into a mixture of 2-azidoethanol (2.0 g, 23 mmol) and trioxane (0.74 g, 8.2 mmol). After 1.5 hours, the solid liquefied. After flushing the apparatus with nitrogen, the mixture consisted of (2-azidoethyl) chloromethyl ether. NMR-spectrum (CDCl_Three ): 3.5 (m. 2H), 3.9 (m, 2H), 5.5 (s, 2H) ppm.
This (2-azidoethyl) chloromethyl ether (crude product, 23 mmol) was added at 0 ° C. to a stirred suspension of potassium thiolacetate (2.63 g, 23 mmol) in dry ether (7.5 mL).
[0050]
  The mixture was stirred at room temperature overnight. Insoluble material was removed by filtration and the filtrate was evaporated under vacuum leaving an orange liquid. High vacuum using short path distillation equipment and safety shield(0.003mbar)(0.002mmHg). Pure (2-azidoethoxy) methylthiol acetate, b. p. 80-90 ° C /0.003 mbar(0.002mmHg) Was obtained as a light yellow liquid in 65% yield. NMR-spectrum (CDCl_Three ): 2.38 (s, 3H), 3.36 (m, 2H), 3.61 (m, 2H), 5.10 (s, 2H) ppm.
  To an aqueous 0.20N NaOH (121 mL, 24.2 mmol) at 0 ° C., (2-azidoethoxy) methylthiolacetate (848 mg, 4.84 mmol) in tetrahydrofuran (5 mL) was added dropwise with stirring. The reaction mixture was stirred for 15 minutes at 0 ° C. The resulting solution was washed with ether (100 mL) and then acidified to pH 6 with 1.0 N aqueous HCl (19.4 mL) at 0 ° C. The aqueous solution was then extracted twice with an ether portion (50 mL). The combined ether layer is dried over magnesium sulfate and the solvent is evacuated.(17mbar)(13mmHg) Removed under. The resulting crude product was chromatographed on silica gel (200.63 μm, 23 g) using hexane-ether (9: 1).17mbar (13mmHg)After drying, the colorless title compound was provided in 47% yield. NMR-spectrum (CDCl_Three ): 2.0 (t, 2H, = 10 Hz), 3.4 (t, 2H, J = 6 Hz), 3.7 (t, 2H, J = 6 Hz), 4.8 (d, 2H, J = 10 Hz) ppm.
Example 3
(2-Azido-1,1-dimethylethoxy) methanethiol
  To a stirred suspension of sodium hydride (310 mg, 13 mmol) in dry tetracedrofuran (5 mL) was added 1-azido-2-methyl-2-propanol (1.15 g) in dry THF (2 mL) at 0 ° C. , 10 mmol). When hydrogen evolution ceased, to the light yellow solution was added dry hexamethylphosphorous triamide (3 mL) and chloromethyl methyl ether (1.14 mL, 15 mmol) at 0 ° C., and the reaction mixture was allowed to stand overnight at room temperature. Stir. The reaction mixture was poured into 10% aqueous NaCl (40 mL) and extracted twice with 2 parts ether (150 and 50 mL). The combined ether layer was washed twice with 10% NaCl (50 mL) and saturated NaCl (50 mL). The ether layer is dried over magnesium sulfate and the solvent is evacuated.(17mbar)(13mmHg) To formaldehyde (C2-azido-1,1-dimethylethyl) methylacetal (1.41 g, 89%). NMR-spectrum (CDCl_Three ): 1.28 (s, 6H), 3.22 (s, 2H), 3.39 (s, 3H), 4.74 (s, 2H) ppm.
  To a stirred solution of formaldehyde (C2-azido-1,1-dimethylethyl) methylacetal (1.35 g, 8.47 mmol) in dry methylene chloride (5 mL) was added 1M boron trichloride solution (3.64 mL, 3.64 mmol). ) Was added at 0 ° C. The reaction mixture was stirred at room temperature for 3 hours to provide a solution of (2-azido-1,1-dimethylethyl) chloromethyl ether. NMR-spectrum (CDCl_Three ): 1.36 (s, 6H), 3.24 (ABq, 2H), 5.60 (s, 2H) ppm.
  To a suspension of powdered solid potassium thioacetate in dry methylene chloride (8 mL) at 0 ° C. is added the above (2-azido-1,1-dimethylethyl) chloromethyl ether (1.23 g, 7.53). The containing solution (8.0 mL) was added with stirring and the resulting suspension was stirred at room temperature overnight. The resulting mixture was diluted with methylene chloride (80 mL) and washed three times with 3 parts (30 mL each) of water and once with saturated NaCl (30 mL). The organic layer is dried over magnesium sulfate and the solvent is evacuated(17mbar)(13mmHg) To give crude (2-azido-1,1-dimethylethoxy) methylthioacetate (1.30 g, 85%). It is purified by column chromatography on silica gel (40-60 μm) using hexane-ether (4: 1) to give pure (2-azido-1,1-dimethylethoxy) methylthiol acetate as a colorless liquid (0.81 g, 53%) was produced. NMR-spectrum (CDCl_Three ): 1.28 (s, 6H), 2.37 (s, 3H), 3.21 (s, 2H), 5.02 (s, 2H).
  (2-azido-1,1-dimethylethoxy) methylthiol acetate (102 mg, dissolved in THF (0.5 mL) in a stirred 0.1N solution of sodium hydroxide (25 mL, 2.5 mmol) at 0 ° C. 0.5 mmol) was added. The reaction mixture was stirred at 0 ° C. for 90 minutes. The solution was washed with ether (15 mL) and then acidified to pH 6-7 with 1 N HCl (1.8 mL, 1.8 mmol) at 0 ° C. The solution was stirred at 0 ° C. for 30 minutes and then transferred to a separating funnel. After shaking for 3 minutes, the organic layer was collected and the aqueous layer was extracted again with two portions of ether (8 mL). The combined ether layer is dried over magnesium sulfate and the solvent is removed in vacuo.(17mbar)(13mmHg) To yield the title compound as a light yellow liquid (67 mg, 83%). NMR-spectrum (CDCl_Three ): 1.28 (s, 6H), 2.18 (t, 1H, J = 10 Hz), 3.23 (s, 2H), 4.73 (d, 2H, J = 10 Hz) ppm.
Example 4
N- (Mercaptomethyl) -acetamide
  N- (hydroxymethyl) -acetamide (13.4 g, 0.15 mol) and thiolacetic acid (14.3 g, 0.188 mol) were heated to 40 ° C. for 3 days. The resulting mixture was chromatographed on silica gel (63-200 μm, 700 g) with toluene-ethyl acetate 4: 1 and 1: 1 to give pure crystalline acetamidomethylthioacetate (14.2 g, 64%), m.p. p. 93-94 degreeC was provided.
[0051]
A solution of acetamidomethylthiol acetate (1.47 g, 10 mmol) in 2.0 N hydrogen chloride in dry methanol (1.8 mL) was maintained at room temperature for 3.5 hours. It was neutralized (pH = 7) with a 2N solution of sodium methoxide in dry methanol (1.8 mL). Precipitated sodium chloride was removed by filtration and the filtrate was evaporated in vacuo. Chromatography on silica gel (63-200 μm, 30 g) using the residue and ethyl acetate provided the pure compound (0.70 g, 67%). It was maintained at −30 ° C. under argon. NMR-spectrum (CDCl_Three ): 1.95 (s, 3H), 2.38 (t, 1H, J = 9 Hz), 4.28 (dd, 2H, J = 9 Hz) 6.81 (broads, 1H) ppm.
Example 5
2-Azido-N- (mercaptomethyl) -acetamide
A mixture of 2-azido-acetamide (1.40 g, 14 mmol), 30% aqueous formaldehyde solution (without methanol) (1.40 g, 14 mmol) and 1.0 N aqueous KOH solution (0.28 mL, 0.28 mmol) was added at 0 ° C. Stir for hours. To the reaction mixture was added 1.0 N aqueous HCl (pH: 7) and the resulting mixture was evaporated in vacuo. The residue was suspended in ethyl acetate (50 mL), the solution was dried over magnesium sulfate, filtered, and the filtrate was concentrated to a 5 mL volume. Chromatography on silica gel (63-200 μm, 18 g) with ethyl acetate provided 2-azido-N- (hydroxymethyl) -acetamide as a colorless oil in 90% yield. NMR-spectrum (CDCl_Three ): 3.6 (broad signal, 1H), 4.0 (s, 2H), 4.8 (d, 2H, J = 6 Hz), 7.3 (broad signal 1H) ppm.
To 2-azido-N- (hydroxymethyl) -acetamide (650 mg, 5 mmol) at −10 ° C. was added oxalyl chloride (635 mg, 5 mmol). After 10 minutes, gas evolution stopped. The mixture is CDCl_Three Dilute to NMR spectrum (CDCl_Three ): 4.1 (s, 2H), 5.2 (d, 2H, J = 10 Hz), 7.3 (broad signal, 1H) ppm. The NMR was consistent with 2-azido-N- (chloromethyl) -acetamide (yield 75%).
[0052]
  CDCl_Three To a solution of crude 2-azido-N- (chloromethyl) -acetamide (715 mg) in (4 mL) was added potassium thioacetate (520 mg, 4.6 mmol) at 0 ° C. and the suspension was overnight at room temperature. , Stirred. The mixture was diluted with chloroform (50 mL) and the solution was then washed twice with a portion of water (15 mL) and brine (10 mL). The organic layer was dried over magnesium sulfate and the solvent was evaporated under vacuum to leave an amorphous solid (530 mg). It was chromatographed on silica gel (63-200 μm) using toluene-ethyl acetate (2: 1) to provide 400 mg (56%) of pure (2-azidoacetamido) methylthiol acetate. NMR spectrum (CDCl_Three ): 2.4 (s, 3H), 4.0 (s, 2H), 4.7 (d, 2H, J = 7 Hz), 7.2 (broad signal, 1H) ppm.
  Pure (2-azidoacetamido) methylthiol acetate (56 mg, 0.28 mmol) was dissolved in 1.8 N HCl in dry methanol (0.6 mL, 1,1 mmol) and the solution was dissolved in 2.2 N in dry methanol. Neutralized with sodium methoxide (0.46 mL, 1.03 mmol) (pH: 6). The precipitated sodium chloride was removed by filtration, and the filtrate was DMF-d₆ (0.7 mL), then vacuum the methanol(20mbar)(15mmHg) And finally high vacuum(0.0013mbar)(0.001mmHg).
[0053]
  DMF-d₆ The solution was maintained at -80 ° C. NMR spectral analysis showed the title compound (56% yield, measured with 10 μL benzene as internal standard). NMR spectrum (DMF-d₆ ): 2.9 (broad signal, 1H), 3.95 (s, 2H), 4.38 (dd, 2H), 8.9 (broad signal, 1H) ppm.
Example 6
1-ethyl-4- (mercaptomethyl) -piperazine-2,3-dione
  To a solution of 1-ethylpiperazine-2,3-dione (2.13 g, 15 mmol) in 30% (no methanol) formaldehyde (15 mmol) is added potassium hydroxide (150 mg, 2.7 mmol) and the mixture is added. Stir at 50 ° C. for 7 days. It was neutralized with 5N aqueous hydrochloric acid (50 μL) to pH: 7. The mixture is evaporated at 15 mm and then high vacuum(0.0013mbar)(0.001mmHg) To give 1-ethyl-4- (medroxymethyl) -piperazine-2,3-dione as a colorless solid (100%). NMR-spectrum (CDCl_Three ): 1.15 (broad signal, 1H), 1.15 (t, 3H, J = 7 Hz), 3.47 (q, 2H, J = 7 Hz), 3.54 (m, 2H), 3.68 (M, 2H), 4.88 (s, 2H) ppm.
  To 1-ethyl-4- (hydroxymethyl) -piperazine-2,3-dione (156 mg, 0.906 mmol) was added oxalyl chloride (78 mL, 0.906 mmol) at −10 ° C. The mixture was stirred at −10 ° C. for 2 hours. Gas evolution ceased after 30 minutes. The reaction mixture was dried under high vacuum to provide 1- (chloromethyl) -4-ethyl-piperazine-2,3-dione (100%). NMR spectrum (CDCl_Three ): 1.15 (t, 3H, J = 7 Hz), 3.47 (q, 2H, J = 7 Hz), 3.65 (broad signal, 4H), 5.30 (s, 2H) ppm.
  CDCl_Three To a solution of crude 1- (chloromethyl) -4-ethyl-piperazine-2,3-dione (170 mg, 0.9 mmol) in (1 mL) solid potassium thioacetate (123 mg, 1.08 mmol) at 0 ° C. Added with stirring. The reaction mixture was stirred at room temperature overnight. The mixture was centrifuged and the supernatant solution was collected. The residual solid (KCl) is converted to CDCl_Three Wash with (2 mL), combine the organic solutions and remove the solvent under vacuum. The residue was chromatographed on silica gel (6 g, 63-200 μm) using chloroform-methanol (19: 1) to give 1- (acetylthiomethyl) -4-ethyl-piperazine-2,3-dione as a white solid (Total yield 44%). NMR spectrum (CDCl_Three ): 1.22 (t, 3H, J = 7 Hz), 2.44 (s, 3H), 3.48 (q, 2H, J = 7 Hz), 3.4-3.7 (m, 4H), 4.95 (s, 2H) ppm.
  1- (Acetylthiomethyl) -4-ethyl-piperazine-2,4-dione (74 mg, 0.32 mmol) was dissolved in 1.95 N HCl in methanol (0.56 mL, 1.2 mmol) and the solution was dissolved at room temperature. For 6 hours. The mixture was neutralized to pH = 6 with 2.24N sodium methoxide (0.54 mL, 1.2 mmol) in dry methanol at 0 ° C. Precipitated sodium chloride was removed by filtration, the filtrate was evaporated in vacuo and the residue was (0.0013mbar)(0.001mmHg). It was chromatographed on silica gel (2.0 g, 63-200 μm) using chloroform-methanol (19: 1) to give the title compound as a colorless solid (yield 80%). NMR-spectrum (CDCl_Three ): 1.23 (t, 3H, J = 7 Hz), 2.43 (broad signal, 1H), 3.55 (q, 2H, J = 7 Hz), 3.67 (broad s, 4H), 4. 60 (broad s, 2H) ppm.
[0054]
[Chemical 9]

[0055]
p-Nitrobenzyl (4P, 5S, 6S) -6-((1'R) -hydroxyethyl) -3- (methoxymethylthio) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3.2.0] Hept-2-ene-2-carboxylate
[0056]
Embedded image

[0057]
  P-Nitrobenzyl (4R, 5R, 6S) -3- (diphenyloxyphosphinoyloxy) -6-((1'R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7- in dry dimethylformamide (15 mL) To a solution of oxo-1-azabicyclo [3.2.0] hept-2-ene-2-carboxylate (892 mg, 15 mmol) at −50 ° C. at CDCl_Three A solution of methoxymethanethiol (152 mg, 1.95 mmol) in (3 mL) and then diisopropylethylamine (334 μL, 1.95 mmol) were added. The reaction mixture was allowed to reach 0 ° C. After 2 hours at 0 ° C., the reaction mixture was diluted with ethyl acetate (300 mL) and the solution was left at room temperature for 5 minutes. This solution is then 10% K₂ CO_Three Wash with aqueous solution (125 mL), 3 parts water (100 mL each) and brine (100 mL). The organic layer was dried over magnesium sulfate and the solvent removed in vacuo. Chromatography on silica gel (50 g, 63-200 μm) with the residue toluene: ethyl acetate (2: 1) and (1: 1) provided the title compound as a light yellow amorphous solid (yield) 78%). IR spectrum (CH₂ Cl₂ ): 3600, 3050, 2900, 1770, 1710, 1605, 1520, 1345, 1210, 1135, 1080 cm^-1.
  Potassium (4R, 5S, 6S) -6-((1′R) -hydroxyethyl) -3- (methoxymethylthio) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3.2.0] hept-2 -En-2-carboxylate
  KHCO in ethyl acetate (30 mL) and water (12 mL)_Three 10% palladium on carbon (750 mg) pre-hydrogenated at 0 ° C. in a biphasic mixture of (85 mg, 0.85 mmol) to p-nitrobenzyl (4R, 5S, 6S) -6 in ethyl acetate (10 mL). -((1'R) -hydroxyethyl) -3- (methoxymethylthio) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3.2.0] hept-2-ene-2-carboxylate (479 mg, 1.13 mmol) was added via syringe. The mixture was then hydrogenated at 0 ° C. at ambient pressure. After 70 minutes, hydrogen uptake (70 mL) became very slow. Additional catalyst (150 mg) was added and hydrogenation was continued for another 100 minutes. Additional hydrogen (50 mL) was consumed. The catalyst was removed by filtration, washed with ethyl acetate (5 mL) and water (2 mL), and the filtrate was transferred to a separating funnel. The aqueous layer was collected and the organic layer was washed with KHCO in water (3 mL)._Three Extract with a solution of (28 mg, 0.28 mmol). Evaporate the combined aqueous solution to remove any remaining ethyl acetate and then high vacuum.(0.0013mbar)(0.001mmHg) And lyophilized at −30 ° C. to give the pure title compound as a white powder (yield 50%). UV-spectrum (in water) λ_max = 292 nm (ε = 8000). NRM spectrum (D₂ O) (int.standard Me_Three SiCD₂ CD₂ COONa): 1.21 (d, 3H, J = 7 Hz), 1.31 (d, 3H, J = 6 Hz), 3.43 (s, 3H), 3.45 (m, 1H), 3.52 (M, 1H), 4.2-4.3 (m, 2H), 4.76 and 5.03 (ABq, J = 8 Hz, S-CH₂ -O) ppm.
Example 8
(4R, 5S, 6S) -3-((2-Aminoethoxy) methylthio)-((1′R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3.2.0] hept 2-ene-2-carboxylic acid (Ib)
[0058]
Embedded image

[0059]
p-Nitrobenzyl (4R, 5S, 6S) -3-((2-amidoethoxy) methylthio) -6-((1′R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3 .2.0] Hept-2-ene-2-carboxylate
Following the procedure described in Example 7, using (2-azidoethoxy) methane-thiol, the title p-nitrobenzyl ester as a light yellow amorphous solid in toluene-ethyl acetate (1: 1). Prepared in 80% yield after chromatography. IR spectrum (CH₂ Cl₂ ): 3600, 3050, 2900, 2100 (N_Three ), 1770, 1710, 1610, 1520, 1350, 1210, 1140, 1085 cm.^-1.
[0060]
Embedded image

[0061]
  (4R, 5S, 6S) -3-((2-Aminoethoxy) methylthio) -6-((1′R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3.2.0 ] Hept-2-ene-2-carboxylic acid (zwitterionic type)
  10% palladium on carbon (700 mg) was pre-hydrogenated in a two-phase mixture of ethyl acetate (30 mL) and water (15 mL) at 0 ° C. and p-nitrobenzyl (4R, 5S, 6S) in ethyl acetate (10 mL). -3-((2-azidoethoxy) methylthio) -6-((1'R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3.2.0] hept-2-ene- 2-carboxylate (422 mg, 0.884 mmol) was added via syringe at 0 ° C. After 65 minutes of hydrogenolysis at 0 ° C. and ambient pressure, the hydrogen uptake (70 mL) was slow. Additional catalyst (100 mg) was added and hydrogenation continued for an additional 75 minutes at 0 ° C. Additional hydrogen (35 mL) was absorbed. The catalyst was removed by filtration, washed with ethyl acetate (5 mL) and water (3 mL), and the filtrate was transferred to a separating funnel. The aqueous layer was collected and the organic layer was extracted with cold water (3 mL). The combined aqueous solution is evaporated to remove residual ethyl acetate and high vacuum.(0.0013mbar)(0.001mmHg) And lyophilized at −30 ° C. to provide the title compound as a white powder in 68% yield. UV spectrum (in water): λ_max 292 nm (ε = 8000). NMR spectrum (D₂ O) (internal standard Me_Three SiCD₂ CD₂ COONa): 1.21 (d, 3H, J = 7 Hz), 1.30 (d, 3H, J = 6 Hz), 3.23 (m, 2H), 3.48 (dd, 1H), 3.55 (M, 1H) 3.70 and 3.93 (2m, 2H), 4.26 (complex signal, 2H), 4.78 and 5.17 (ABq, 2H, J = 11 Hz, S-CH₂ -O) ppm.
Example 9
(4R, 5S, 6S) -3-((2- (formimidoylamino) ethoxy) methylthio)-((1′R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3. 2.0] Hept-2-ene-2-carboxylic acid (Ic) (zwitterionic type)
[0062]
Embedded image

[0063]
(4R, 5S, 6S) -3-((2-aminoethoxy) methylthio)-((1′R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1 in water (0.18 mL) at 0 ° C. -A solution of azabicyclo [3.2.0] hept-2-ene-2-carboxylic acid (4.7 mg, 13.8 μmol) in KHCO_Three 0.5N solution (83 μL, 41 μmol) and then solid ethylformimidate hydrochloride (4.5 mg, 41 μmol) was added. After 30 minutes at 0 ° C, an additional 0.5N KHCO_Three (55 μL, 28 μmol) and ethylformimidate hydrochloride (3.0 mg, 28 μmol) were added (pH: 8) and the reaction mixture was stirred at 0 ° C. for 60 minutes. Finally, a 0.5M solution of potassium carbonate (9 μL, 45 μmol) was added and the mixture was stirred for 30 minutes at 0 ° C.
[0064]
The solution was used as water as an eluent, Dowex 50W × 4 (0.5 g, Na⁺ Purification at 0 ° C by slow passage through an ion exchange column containing -cycle). Twelve fractions (0.5 mL) were collected and studied by TLC (reverse phase silica gel RP-18, water-acetonitrile (3: 1)). The product containing fractions were combined and acetonitrile was removed by evaporation under high vacuum. The resulting aqueous solution was lyophilized at 0.001 mm to provide the title compound as a colorless amorphous solid in 31% yield. UV spectrum (in water): λ_max 292 nm (ε = 8000). NMR spectrum (D₂ O) (internal standard Me_Three SiCD₂ CD₂ COONa): 1.21 (d, 3H, J = 7 Hz), 1.30 (d, 3H, J = 6 Hz), 3.4-4.0 (m, 6H), 4.2-4.3 ( m, 2H), 4.71 and 5.17 (ABq, 2H, J = 7 Hz), 7.8 (d, 1H, J = 3 Hz).
[0065]
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[0066]
Example 10
(4R, 5S, 6S) -3-((2-Amino-1,1-dimethylethoxy) methylthio)-((1′R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1- Azabicyclo [3.2.0] hept-2-ene-2-carboxylic acid (Id)
[0067]
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[0068]
p-Nitrobenzyl (4R, 5S, 6S) -3-((2-azido-1,1-dimethylethoxy) methylthio) -6-((1'R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo -1-Azabicyclo [3.2.1] hept-2-ene-2-carboxylate
The title p-nitrobenzyl ester was chromatographed with toluene-ethyl acetate (2: 1) using (2-azido-1,1-dimethylethoxy) methanethiol according to the procedure described in Example 7. Later, it was prepared in 72% yield as a light yellow amorphous solid. IR spectrum (CH₂ Cl₂ ): 3600, 3025, 2990, 2105 (N_Three ), 1775, 1710, 1610, 1525, 1350, 1210, 1135, 1055 cm.^-1.
[0069]
Embedded image

[0070]
(4R, 5S, 6S) -3-((2-amino-1,1-dimethylethoxy) methylthio) -6-((1′R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3.2.0] Hept-2-ene-2-carboxylic acid (zwitter ion type)
Following the procedure described in Example 8, the title compound was obtained as a colorless lyophilized powder in 28% yield as p-nitrobenzyl (4R, 5S, 6S) -3-((2-azido-1, 1-dimethyl-ethoxy) methylthio) -6-((1′R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3.2.0] -hept-2-en-2-carboxy Prepared by rate hydrogenolysis. UV spectrum (in water): λ_max = 292 nm (ε = 8000).
Example 11
Sodium or potassium (4R, 5S, 6S) -3- (acetamidomethylthio)-((1′R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3.2.0] hept-2 -En-2-carboxylate (Ie)
[0071]
Embedded image

[0072]
p-Nitrobenzyl (4R, 5S, 6S) -3- (acetamidomethylthio) -6-((1′R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3.2.0] Hept-2-ene-2-carboxylate
Chromatography with ethyl acetate as a pale yellow amorphous solid in 36% yield using N- (mercaptomethyl) -acetamide according to the procedure described in Example 7. Prepared later. IR spectrum (CH₂ Cl₂ ): 3600 (OH), 3430 (NH), 3050, 2950, 1770 (β-lact C = O), 1705 (ester C = O), 1675 (amide I), 1605, 1525 (NO)₂ ), 1505 (amide II), 1350 (NO₂ ), 1210, 1135cm^-1.
[0073]
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[0074]
Potassium (4R, 5S, 6S) -3- (acetamidomethylthio)-((1′R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3.2.0] hept-2-ene 2-carboxylate
Following the procedure described in Example 7, the p-nitrobenzyl ester was hydrogenolyzed to give the title compound as a white powder in 54% yield after lyophilization. UV spectrum (in water): λ_max 294 nm (ε = 8000). NMR-spectrum (D₂ O) (internal standard Me_Three CD₂ CD₂ COONa): 1.31 (d, 3H, J = 7 Hz), 1.30 (d, 3H, J = 6 Hz), 2.01 (s, 3H), 3.42-3.48 (2 m, 2H) , 4.20-4.25 (2m, 2H), 4.36 and 4.66 (ABq, 2H, J = 14 Hz, S-CH₂ -N) ppm.
Example 12
(4R, 5S, 6S) -3-((2-Aminoacetamido) methylthio) -6-((1'R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3.2.0 ] Hept-2-ene-2-carboxylic acid (If)
[0075]
Embedded image

[0076]
p-nitrobenzyl (4R, 5S, 6S) -3-((2-azidoacetamido) methylthio) -6-((1'R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3 .2.0] Hept-2-ene-2-carboxylate
Following the procedure described in Example 7, using 2-azido-N- (mercaptomethyl) -acetamide, the title p-nitrobenzyl ester as a pale yellow amorphous solid, toluene-ethyl acetate (1 1) and after chromatography with ethyl acetate, it was prepared in 63% yield. IR-spectrum (CH₂ Cl₂ ): 3600 (OH), 2900 (NH), 2100 (N_Three ), 1770 (β-lactam C = O), 1705 and 1695 (ester and amide I), 1600 (C = C), 1520 (NO₂ and amide II), 1350 (NO₂ ), 1205, 1130cm^-1.
[0077]
Embedded image

[0078]
(4R, 5S, 6S) -3-((2-Aminoacetamido) methylthio) -6-((1'R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3.2.0 ] Hept-2-ene-2-carboxylic acid (zwitterionic type)
The p-nitrobenzyl ester was hydrocracked according to the procedure described in Example 8 to provide the title compound as a white powder in 53% yield after lyophilization. UV spectrum (in water): λ_max 292 nm (ε = 8000). NMR spectrum (D₂ O) (internal standard Me_Three CD₂ CD₂ COONa): 1.21 (d, 3H, J = 7 Hz), 1.30 (d, 3H, J = 6 Hz), 3.5 (complex signal, 2H), 3.77 (s, 2H), 4. 25 (complex signal, 2H), 4.41 and 4.72 (ABq, 2H, J = 14 Hz, S-CH₂ -N) ppm.
Example 13
Sodium or potassium (4R, 5S, 6S) -3-((2,3-dioxo-4-ethyl-piperazinyl) methylthio) -6-((1'R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo -1-Azabicyclo [3.2.0] hept-2-ene-2-carboxylate (Ig)
[0079]
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[0080]
p-nitrobenzyl (4R, 5S, 6S) -3-((2,3-dioxo-4-ethyl-piperazinyl) methylthio) -6-((1'R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7- Oxo-1-azabicyclo [3.2.0] hept-2-ene-2-carboxylate
P-Nitrobenzyl (4R, 5S, 6S) -3- (diphenylphosphinoyloxy) -6-((1'R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7 in dry dimethylformamide (1.5 mL) To a solution of oxo-1-azabicyclo [3.2.0] hept-2-ene-2-carboxylate (118 mg, 0.2 mmol) at −50 ° C. at CDCl_Three 1-Ethyl-4- (mercaptomethyl) -piperazine-2,3-dione (49 mg, 0.26 mmol) and then diisopropylethylamine (44 μL, 0.26 mmol) in (1.2 mL) were added. The reaction mixture was brought to 0 ° C. After 3 hours at 0 ° C., the reaction mixture was diluted with ethyl acetate (50 mL) and the solution was left at room temperature for 5 minutes. This solution is then 10% K₂ CO_Three Washed with aqueous solution (20 mL) and brine (20 mL). The organic layer was dried over magnesium sulfate and the solvent removed in vacuo. The residue was chromatographed on silica gel (4 g, 63-200 μm) using chloroform-methanol (9: 1) to give the title p-nitrobenzyl ester as a light yellow amorphous solid (89% yield). Provided. IR spectrum (CHCl₂ ): 3600, 3050, 2900, 1770, 1710 (shoulder), 1685, 1605, 1520, 1345, 1200, 1135 cm^-1.
[0081]
Embedded image

[0082]
Potassium (4R, 5S, 6S) -3-((2,3-dioxo-4-ethyl-piperazinyl) methylthio) -6-((1'R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1 -Azabicyclo [3.2.0] hept-2-ene-2-carboxylate
KHCO in ethyl acetate (4 mL) and water (3 mL)_Three 10% palladium on carbon (90 mg) prehydrogenated at 0 ° C. in a biphasic mixture of (10.6 mg, 0.106 mmol) to p-nitrobenzyl (4R, 5S, 6S in ethyl acetate (4 mL). ) -3-((2,3-Dioxo-4-ethyl-piperazinyl) methylthio) -6-((1'R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [3.2. 0] Hept-2-ene-2-carboxylate (76 mg, 0.14 mmol) was added via syringe. The mixture was then hydrogenated at ambient temperature and at −0 ° C. After 70 minutes, the hydrogen uptake (10.8 mL) became very slow. Additional catalyst (30 mg) was added and hydrogenation was continued for an additional 45 minutes. Additional hydrogen (6.6 mL) was consumed. The catalyst was removed by filtration, washed with ethyl acetate (2 mL) and water (1 mL), and the filtrate was transferred to a separating funnel. The aqueous layer was collected and the organic layer was washed with KHCO in water (1 mL)._Three (3.6 mg, 0.036 mmol). The combined aqueous solution was evaporated to remove residual ethyl acetate and then lyophilized at −30 ° C. under high vacuum (0.001 mm) to provide the pure title compound as a white powder (65% yield). UV spectrum (in water): λ_max = 292 nm (ε = 8000), 222 nm (ε = 11,200). NMR spectrum (D₂ O) (int.standard Me_Three CD₂ CD₂ COONa): 1.1-1.3 (m, 6H), 1.30 (d, 3H, J = 6 Hz), 3.50 (m, 6H), 3.4-3.8 (m, 8H) 4.18 (m, 1H), 4.25 (m, 1H), 4.30 and 5.30 (ABq, 2H, J = 14 Hz, N-CH₂ -S) ppm.
Example 14
Biological activity
1. In vitro antibacterial activity
Table I shows the inhibition diameter (mm) after study of 10 μg of representative antibiotics (plate test results). The test was performed in a sterile polypropylene dish (8.5 cm diameter) containing 10 mL of Difco Nutrient Agar. Inhibition was recorded after 18 hours at 37 ° C. (about 10% inoculum).^-Fivecell).
[0083]
[Table 1]

[0084]
2. Β-lactamase inhibitory activity against isolated (cell-free) enzyme
Table II shows the β-lactamase inhibitory activity (mole per liter) of representative compounds according to the present invention as measured by the nitrocefin method. IC₅₀Values were measured in a 1 cm UV cell at 37 ° C. after a 15 minute preincubation period of enzyme and inhibitor.
[0085]
[Table 2]

[0086]
3. Β-lactamase inhibitory activity against resistant bacteria
Table III shows the antibacterial activity (MIC, μg / mL) of ceftazidime (CAZ) without and in combination with representative compound Ia (potassium salt).
[0087]
[Table 3]

[0088]
4). Stability in phosphate buffer
Table IV was measured by UV method. The half-life (time) of hydrolysis of representative compounds in physiological phosphate buffer is shown.
[0089]
[Table 4]

[0090]
5. Oral activity
Table V shows the plasma levels and half-life in mice after oral application (25 mg per kg dose) of compound Ia (potassium salt) according to the invention.
[0091]
[Table 5]

[0092]
6). Cytotoxicity
Table VI shows the cytotoxicity of a representative compound (1.0 mg) in Saccharomyces cerevisiae as measured by the agar diffusion method. An 8.5 cm diameter sterile PP dish containing 10 mL yeast and mold agar was used. Cytotoxicity was recorded after an inoculation period of 16 hours at 30 ° C (inoculum approximately 10^Five cell).
[0093]
[Table 6]

[0094]
Example 15
Production of pharmaceutical preparations
The unit dosage form is 60 mg of (4R, 5S, 6S) -3-((2-aminoethoxy) methylthio)-((1′R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo [ 3.2.0] Hept-2-ene-2-carboxylic acid (Ib) was adjusted by mixing with 20 mg lactose and 5 mg magnesium stearate and the 85 mg mixture was adjusted to No. Add to 3 gelatin capsules. Similarly, if more active ingredients and less lactose are used, other dosage forms can be prepared and no. Three gelatin capsules can be filled. Similarly, larger gelatin capsules and compressed tablets and pills can be produced. The following examples describe the production of pharmaceutical preparations.
Tablet (for oral administration)
(4R, 5S, 6S) -3-((2-aminoethoxy) methylthio)
-((1'R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1
-Azabicyclo [3.2.0] hept-2-ene-2-carboxylic acid
(Ib) 120 mg
Cornstarch 6mg
Magnesium stearate 232mg
Dicalcium phosphate 192mg
Lactose 250mg
The active ingredient is mixed with dicalcium phosphate, lactose and about half corn starch, sifted through a coarse screen, dried in a high vacuum and again screened with a screen having a mesh width of 1.00 mm (No. 16 screen). In addition, the remainder of the corn starch and magnesium stearate are added and the mixture is pressed to provide tablets each weighing 800 mg and having a diameter of about 1.27 cm (0.5 in.).
Parenteral solution
ampoule
(4R, 5S, 6S) -3-((2-aminoethoxy) methylthio)
-((1'R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1
-Azabicyclo [3.2.0] hept-2-ene-2-carboxylic acid
(Ib) 250mg
Sterile water (from a separate ampoule using a syringe just before use
4mL)
Ophthalmic solution
(4R, 5S, 6S) -3-((2-aminoethoxy) methylthio)
-((1'R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1
-Azabicyclo [3.2.0] hept-2-ene-2-carboxylic acid
(Ib) 50mg
Hydroxypropyl methylcellulose 5mg
Sterile water (from a separate ampoule using a syringe just before use
1) 1mL
Ear solution
(4R, 5S, 6S) -3-((2-aminoethoxy) methylthio)
-((1'R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1
-Azabicyclo [3.2.0] hept-2-ene-2-carboxylic acid
(Ib) 50mg
Benzalkonium chloride 0.1mg
Sterile water (using a separate ampoule with a syringe immediately before using
1) 1mL
Topical cream or ointment
(4R, 5S, 6S) -3-((2-aminoethoxy) methylthio)
-((1'R) -hydroxyethyl) -4-methyl-7-oxo-1
-Azabicyclo [3.2.0] hept-2-ene-2-carboxylic acid
(Ib) 100 mg
Polyethylene glycol 4000 400mg
Polyethylene glycol 400 1.0g
The active ingredients in the above-mentioned preparations can be used alone or with other biologically active compounds, such as other antibacterial agents such as penicillin or cephalosporin, or other therapeutic agents such as probenicid. ).
[0095]
It is understood that the specification and examples are illustrative, but are not intended to limit the invention, and that other embodiments that are within the spirit and scope of the invention themselves show to those skilled in the art.

Claims (10)

Structural formula I:

Wherein R ¹ is 1-hydroxyethyl, R ² is methyl, and R ³ is attached to the rest of the molecule by an oxygen-carbon single bond or a nitrogen-carbon single bond and is substituted have been or unsubstituted, alkoxy, N- heterocyclyl, acylamino or imidoyl amino, wherein the preceding alkyl, acyl or imidoyl molecule parts contain carbon atoms from 1 to 3 heterocyclyl component is a part, that One or more includes 3 to 6 ring atoms selected from the group comprising oxygen, sulfur and nitrogen, wherein the substituent of the preceding group R ³ is oxo, alkyl , or amino, monoalkylamino, dialkyl A basic group selected from the group consisting of amino, imidoylamino, amidino and guanidino , wherein the alkyl, imidoyl and amidino moieties contain 1 to 3 carbon atoms; Including )
Compound, or a pharmaceutically acceptable salt or ester thereof pharmaceuticals. R ³ is

The compound of claim 1 , selected from the group comprising A pharmaceutical composition comprising an antibacterial effective amount of at least one compound according to claim 1 or 2 and a pharmaceutically acceptable carrier or diluent. Comprising admixing with a carrier or diluent acceptable at least one compound as a pharmaceutical according to claim 1 or 2 in an amount effective to antibacterial, methods for preparing a composition according to claim 3 . A pharmaceutical composition for inhibiting bacteria in a patient in need, comprising an effective amount of at least one compound according to claim 1 or 2 , wherein the composition is administered to the patient. An effective amount for inhibiting β-lactamase, at least one compound according to claim 1 or 2 , a β-lactam antibiotic selected from the group consisting of penicillin and cephalosporin, and a pharmaceutically acceptable carrier or dilution. A pharmaceutical composition comprising an agent. Comprising admixing at least one compound and penicillin and cephalosporins carrier or diluent β- lactam antibiotic selected from the group consisting of phosphorus pharmaceutically acceptable according to claim 1 or 2 in an effective amount, wherein Item 7. A method for preparing the composition according to item 6 . At least one compound and penicillin and cephalosporins containing β- lactam antibiotic selected from the group consisting of A pharmaceutical composition for inhibiting β- lactamase in a patient in need of claim 1 or 2 effective amount A composition administered to the patient. A process for preparing a compound according to claim 1 or 2 having the formula:

Wherein R ¹ and R ² are as defined in claim 1, X is a leaving group and Y is a conventional carboxy protecting group,

HS-CH ₂ -R ³
(Wherein, R ³ is claim 1 as defined is in) comprising reacting or its organic or inorganic salts, methods. A process for preparing a compound according to claim 1 or 2 having the formula:

Reacting a compound of formula (wherein R ¹ , R ² and R ³ are as defined in claim 1 and Y is a conventional carboxy protecting group) with a deprotecting agent , Method.